JP2019536627A - Ammoxidation catalyst with selective by-product HCN production - Google Patents

Ammoxidation catalyst with selective by-product HCN production Download PDF

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Abstract

プロピレン、イソブチレンまたはそれらの混合物からなる群から選択されるオレフィンの、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、シアン化水素およびアセトニトリルならびにそれらの混合物への変換のために有用な触媒組成物および方法であって、触媒が、先行技術の触媒と比較してシアン化水素に対して増大した選択性を示す、触媒組成物および方法が提供される。A catalyst composition and method useful for the conversion of an olefin selected from the group consisting of propylene, isobutylene or mixtures thereof to acrylonitrile, methacrylonitrile, hydrogen cyanide and acetonitrile and mixtures thereof, wherein the catalyst comprises: Provided are catalyst compositions and methods that exhibit increased selectivity for hydrogen cyanide as compared to prior art catalysts.

Description

本発明は、不飽和炭化水素の対応の不飽和ニトリルへのアンモ酸化で使用するための改善された触媒であって、不飽和ニトリルの収率での有意な減少なしに、シアン化水素(HCN)副生成物(co−product)の収率増大を予想外に提供する、触媒に関する。特に、本発明は、プロピレンおよび/またはイソブチレンの、それぞれアクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリル、ならびにシアン化水素(HCN)およびアセトニトリル副生成物へのアンモ酸化のための改善された触媒組成物であって、前記触媒が先行技術の触媒と比較してシアン化水素に対して増大した選択性を示し、前記触媒がビスマス、モリブデン、鉄、セリウムおよび他のプロモーター元素を含む金属酸化物の複合体を含み、前記触媒が触媒中に含有される鉄対ビスマスおよびセリウムの比によって特徴づけられる、触媒組成物を対象とする。   The present invention is an improved catalyst for use in the ammoxidation of unsaturated hydrocarbons to the corresponding unsaturated nitriles, comprising hydrogen cyanide (HCN) by-products without significant reduction in the yield of unsaturated nitriles. Catalysts that unexpectedly provide increased yield of co-product. In particular, the present invention provides an improved catalyst composition for the ammoxidation of propylene and / or isobutylene to acrylonitrile and / or methacrylonitrile, respectively, and hydrogen cyanide (HCN) and acetonitrile by-product, The catalyst exhibits increased selectivity for hydrogen cyanide as compared to prior art catalysts, wherein the catalyst comprises a complex of bismuth, molybdenum, iron, cerium and a metal oxide comprising other promoter elements, wherein the catalyst comprises The present invention is directed to a catalyst composition characterized by the ratio of iron to bismuth and cerium contained in the catalyst.

適切な元素で促進される鉄、ビスマスおよびモリブデンの酸化物を含有する触媒が、アクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリルを製造するために、高温で、アンモニアおよび酸素(通常には空気の形態で)の存在下で、プロピレンおよび/またはイソブチレンの変換のために長年使用されてきた。特に、英国特許第1436475号;米国特許第4,766,232号;同第4,377,534号;同第4,040,978号;同第4,168,246号;同第5,223,469号および同第4,863,891号は、各々、アクリロニトリルを生成するためにII族元素を用いて促進されうるビスマス−モリブデン−鉄触媒を対象とする。さらに、米国特許第5,093,299号、同第5212,137号、同第5,658,842号、同第5,834,394号および中国特許CN103418400は、アクリロニトリルに対して高収率を示すビスマス−モリブデンで促進される触媒を対象とする。
部分的には、本発明は、組成的に類似の触媒の早期発生より多くの量の灰重石結晶構造を有するセリウム−ビスマス−モリブデン相を含有するセリウムで促進されるビスマス−モリブデン−鉄触媒に関する。このような触媒は、米国特許第8,153,546号;同第8,258,073号;同第8,350,075号;同第8,420,566号;同第8,455,388号;同第9,211,572号;同第9,358,528号および米国特許公開番号2016/0175817で教示される。
部分的には、本発明は、増強されたシアン化水素生成を提供する促進されたビスマス−モリブデン−鉄アンモ酸化触媒に関する。米国特許第5,840,648号は、アクリロニトリル生成で有意な減少なしに増大したシアン化水素生成を提供するカルシウムを組み込む促進されたビスマス−モリブデン−鉄アンモ酸化触媒を教示する。米国特許第7,576232号は、シアン化水素の収率を増大し、このようなアンモ酸化触媒からモリブデン損失を阻害する触媒性能を改質するために、種々のモリブデン酸化合物のアンモ酸化触媒への添加を教示する。
Catalysts containing oxides of iron, bismuth and molybdenum promoted by appropriate elements are used to produce acrylonitrile and / or methacrylonitrile at elevated temperatures, with ammonia and oxygen (usually in the form of air). In the presence, it has been used for many years for the conversion of propylene and / or isobutylene. In particular, British Patent No. 1,436,475; US Patent No. 4,766,232; US Patent No. 4,377,534; US Patent No. 4,040,978; US Patent No. 4,168,246; No. 4,469,891 are directed to bismuth-molybdenum-iron catalysts which can be promoted with Group II elements to produce acrylonitrile. In addition, U.S. Patent Nos. 5,093,299, 5,212,137, 5,658,842, 5,834,394 and Chinese Patent CN103418400 provide high yields to acrylonitrile. For the catalysts promoted with bismuth-molybdenum shown.
In part, the present invention relates to a cerium-promoted bismuth-molybdenum-iron catalyst containing a cerium-bismuth-molybdenum phase having a greater amount of scheelite crystal structure than the earlier generation of a compositionally similar catalyst. . Such catalysts are disclosed in U.S. Patent Nos. 8,153,546; 8,258,073; 8,350,075; 8,420,566; 8,455,388. Nos. 9,211,572; 9,358,528 and U.S. Patent Publication No. 2016/0175817.
In part, the present invention relates to a promoted bismuth-molybdenum-iron ammoxidation catalyst that provides enhanced hydrogen cyanide production. U.S. Pat. No. 5,840,648 teaches a promoted bismuth-molybdenum-iron ammoxidation catalyst that incorporates calcium to provide increased hydrogen cyanide production without significant reduction in acrylonitrile production. U.S. Pat. No. 7,576,232 discloses the addition of various molybdate compounds to ammoxidation catalysts to increase the yield of hydrogen cyanide and to modify the catalytic performance of inhibiting molybdenum loss from such ammoxidation catalysts. Teach.

本発明は、プロピレンのアクリロニトリル、シアン化水素およびアセトニトリルへのアンモ酸化のための改善された方法および触媒を対象とする。方法および触媒は、他の方法および触媒で先に達成されたものよりプロピレンのシアン化水素へのより大きな全体的変換およびプロピレンのアクリロニトリル、シアン化水素およびアセトニトリルへのより大きな全体的変換により特徴づけられる。歴史的には、シアン化水素収率の増大を提供する触媒は、アクリロニトリルの収率の対応する減少を伴ってシアン化水素収率の増大を提供した。本発明の触媒は、この歴史的な傾向に適合しない。本発明の方法および触媒は、アクリロニトリル生成での有意な減少なしにシアン化水素生成の増大を提供し、アクリロニトリル、シアン化水素およびアセトニトリルの生成で全体的増大を提供する。   The present invention is directed to improved methods and catalysts for the ammoxidation of propylene to acrylonitrile, hydrogen cyanide and acetonitrile. The methods and catalysts are characterized by a greater overall conversion of propylene to hydrogen cyanide and a greater overall conversion of propylene to acrylonitrile, hydrogen cyanide and acetonitrile than previously achieved with other methods and catalysts. Historically, catalysts that provided an increase in hydrogen cyanide yield provided an increase in hydrogen cyanide yield with a corresponding decrease in acrylonitrile yield. The catalyst of the present invention does not meet this historical trend. The methods and catalysts of the present invention provide increased hydrogen cyanide production without a significant decrease in acrylonitrile production, and an overall increase in acrylonitrile, hydrogen cyanide and acetonitrile production.

一実施形態では、本発明は、金属酸化物の複合体を含む触媒組成物であって、
前記触媒中の列挙される元素の相対比が、以下の式:
MomBiaFebcdefgCehCrnqx
(式中、Aは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Dは、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Eは、タングステン、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウムおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Fは、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、鉛およびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Gは、銀、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナおよび水銀からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Qは、サマリウム、プラセオジムおよびネオジムの少なくとも1つであり、ならびに
a、b、c、d、e、f、g、h、n、mおよびxは、それぞれ、「m」個のモリブデン(Mo)の原子に対する、ビスマス(Bi)、鉄(Fe)、A、D、E、F、G、セリウム(Ce)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)および酸素(O)の原子比であり、
ここで、aは、0.05〜7であり、
bは、0.1〜7であり、
cは、0〜5であり、
dは、0.1〜12であり、
eは、0〜5であり、
fは、0〜5であり、
gは、0〜0.2であり、
hは、0.01〜5であり、
mは、10〜15であり、
nは、0〜5であり、
qは、0〜2.476であり、および
xは、存在する他の成分元素の原子価要件を満足させるために必要とされる酸素原子の数であり;
0.4<b/(a+h)および0.3≦(a+h)/d)である)によって表される、触媒組成物を対象とする。
In one embodiment, the present invention provides a catalyst composition comprising a composite of a metal oxide,
The relative ratios of the listed elements in the catalyst are represented by the following formula:
Mo m Bi a Fe b A c D d E e F f G g Ce h Cr n Q q O x
Wherein A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium;
D is at least one element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium;
E is at least one element selected from the group consisting of tungsten, boron, aluminum, gallium, indium, phosphorus, arsenic, antimony, vanadium and tellurium;
F is lanthanum, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, lead and germanium At least one element selected from the group consisting of:
G is at least one element selected from the group consisting of silver, gold, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and mercury;
Q is at least one of samarium, praseodymium and neodymium, and a, b, c, d, e, f, g, h, n, m and x are each “m” molybdenum (Mo) The atomic ratio of bismuth (Bi), iron (Fe), A, D, E, F, G, cerium (Ce), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and oxygen (O) to the atoms of
Here, a is 0.05 to 7,
b is 0.1 to 7,
c is from 0 to 5,
d is 0.1 to 12,
e is 0-5,
f is 0 to 5,
g is 0 to 0.2;
h is 0.01 to 5,
m is 10 to 15,
n is 0 to 5,
q is from 0 to 2.476, and x is the number of oxygen atoms required to satisfy the valency requirements of the other component elements present;
0.4 <b / (a + h) and 0.3 ≦ (a + h) / d)).

上記組成物の他の実施形態では、独立に、
0.3≦(a+h)/d≦1、
0.8≦h/b≦5、
0.5≦a/h<1.5、
0.45≦(a+h)/d≦1、
0≦q/(a+h+q)<0.16、および/または
0≦m−(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2≦1.0
である。
In another embodiment of the above composition, independently
0.3 ≦ (a + h) / d ≦ 1,
0.8 ≦ h / b ≦ 5,
0.5 ≦ a / h <1.5,
0.45 ≦ (a + h) / d ≦ 1,
0 ≦ q / (a + h + q) <0.16, and / or 0 ≦ m− (3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) /2≦1.0
It is.

本発明は、可変で反転可能な範囲のアクリロニトリルおよびHCNを含む有用なニトリル生成物の収率を提供する能力のあるプロピレンアンモ酸化触媒製剤にも関する。収率でのこの変動は、特定の触媒添加剤の適切な添加により触媒の操作の間に有効でありうる。特に、シアン化水素の収率は、式:
2Moz4+3(z-1)
(式中、AはRb、Li、Na、K、Csまたはそれらの混合物であり、
zは、1〜約8である)によって表される少なくとも1つのモリブデン酸化合物の触媒への添加によりプロセスにおいて生成されるアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの量と比較して増大される。アルカリモリブデン酸塩は、支持体を用いて、またはなしに使用されてもよい。
The present invention also relates to a propylene ammoxidation catalyst formulation capable of providing a yield of useful nitrile products, including a variable and reversible range of acrylonitrile and HCN. This variation in yield can be beneficial during operation of the catalyst by appropriate addition of certain catalyst additives. In particular, the yield of hydrogen cyanide is given by the formula:
A 2 Mo z O 4 + 3 (z-1)
Wherein A is Rb, Li, Na, K, Cs or a mixture thereof;
z is from 1 to about 8), compared to the amount of acrylonitrile and methacrylonitrile produced in the process by the addition of at least one molybdate compound represented by Alkali molybdate may be used with or without a support.

さらに、モリブデン酸塩が、シアン化水素生成を増大する目的のために触媒に添加された場合、この傾向は、触媒へのMoO3、モリブデン酸アンモニウム、七モリブデン酸アンモニウム、二モリブデン酸アンモニウムおよびその混合物からなる群から選択される酸化モリブデン化合物、およびアンモ酸化プロセスを触媒するアルカリモリブデン酸塩混合物の添加により反転できる。従って、触媒およびアルカリモリブデン酸塩混合物への酸化モリブデンの添加が、プロセスにおいて生成されるシアン化水素の量に比較して、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの収率を増大する(すなわち、生成されるアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルならびにシアン化水素の量が、それらの予備モリブデン酸塩添加レベルに達するか、または修復されるであろう)。 Further, when molybdate is added to the catalyst for the purpose of increasing hydrogen cyanide production, this trend is due to MoO 3 , ammonium molybdate, ammonium heptamolybdate, ammonium dimolybdate and mixtures thereof in the catalyst. It can be reversed by the addition of a molybdenum oxide compound selected from the group and an alkali molybdate mixture which catalyzes the ammoxidation process. Thus, the addition of molybdenum oxide to the catalyst and alkali molybdate mixture increases the yield of acrylonitrile and methacrylonitrile compared to the amount of hydrogen cyanide produced in the process (ie, the acrylonitrile and methacrylonitrile produced). The amounts of lonitrile as well as hydrogen cyanide will reach or restore their premolybdate loading levels).

本発明は、プロピレンおよび/またはイソブチレンのアンモ酸化のための改善された混合金属酸化物触媒および方法を対象とする。特に、本発明は、それぞれ、プロピレンおよび/またはイソブチレンの、アクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリル、ならびにシアン化水素(HCN)およびアセトニトリル副生成物へのアンモ酸化のための改善された触媒組成物であって、前記触媒が先行技術の触媒と比較して、シアン化水素に対して増大した選択性を示し、前記触媒がビスマス、モリブデン、鉄、セリウムおよび他のプロモーター元素を含む金属酸化物の複合体を含み、前記触媒が触媒中に含有される、鉄対ビスマスおよびセリウムの比によって特徴づけられる、触媒組成物を対象とする。本明細書で使用される場合、「触媒組成物」および「触媒」は、同義的であり、互換的に使用される。   The present invention is directed to improved mixed metal oxide catalysts and methods for ammoxidation of propylene and / or isobutylene. In particular, the present invention is an improved catalyst composition for the ammoxidation of propylene and / or isobutylene to acrylonitrile and / or methacrylonitrile and hydrogen cyanide (HCN) and acetonitrile by-products, respectively, The catalyst exhibits increased selectivity for hydrogen cyanide as compared to prior art catalysts, wherein the catalyst comprises a complex of a metal oxide including bismuth, molybdenum, iron, cerium and other promoter elements; The present invention is directed to a catalyst composition wherein the catalyst is characterized by the ratio of iron to bismuth and cerium contained in the catalyst. As used herein, "catalyst composition" and "catalyst" are synonymous and are used interchangeably.

触媒:
部分的には、本発明は、触媒酸化物の複合体を含む複数成分の混合金属酸化物のアンモ酸化触媒組成物であって、
前記触媒組成物中の元素および元素の相対比は、以下の式:
MomBiaFebcdefgCehCrnqx
(式中、Aは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Dは、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Eは、タングステン、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウムおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Fは、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、鉛およびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Gは、銀、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナおよび水銀からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Qは、サマリウム、プラセオジムおよびネオジムの少なくとも1つの元素であり、ならびに
a、b、c、d、e、f、g、h、n、mおよびxは、それぞれ、「m」個のモリブデン(Mo)の原子に対する、ビスマス(Bi)、鉄(Fe)、A、D、E、F、G、セリウム(Ce)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)および酸素(O)の原子比であり、
ここで、aは、0.05〜7であり、
bは、0.1〜7であり、
cは、0〜5であり、
dは、0.1〜12であり、
eは、0〜5であり、
fは、0〜5であり、
gは、0〜0.2であり、
hは、0.01〜5であり、
mは、10〜15であり、
nは、0〜5であり、
qは、0〜2.476であり、
xは、存在する他の成分元素の原子価要件を満足するために必要とされる酸素原子の数であり;
0.4<b/(a+h)および0.3≦(a+h)/d9である)によって表される、アンモ酸化触媒組成物を対象とする。
catalyst:
In part, the present invention is a multi-component mixed metal oxide ammoxidation catalyst composition comprising a catalyst oxide composite,
The elements and the relative ratios of the elements in the catalyst composition are represented by the following formula:
Mo m Bi a Fe b A c D d E e F f G g Ce h Cr n Q q O x
Wherein A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium;
D is at least one element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium;
E is at least one element selected from the group consisting of tungsten, boron, aluminum, gallium, indium, phosphorus, arsenic, antimony, vanadium and tellurium;
F is lanthanum, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, lead and germanium At least one element selected from the group consisting of:
G is at least one element selected from the group consisting of silver, gold, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and mercury;
Q is at least one element of samarium, praseodymium and neodymium, and a, b, c, d, e, f, g, h, n, m and x are each “m” molybdenum (Mo) Atomic ratio of bismuth (Bi), iron (Fe), A, D, E, F, G, cerium (Ce), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and oxygen (O) to the atom of
Here, a is 0.05 to 7,
b is 0.1 to 7,
c is from 0 to 5,
d is 0.1 to 12,
e is 0-5,
f is 0 to 5,
g is 0 to 0.2;
h is 0.01 to 5,
m is 10 to 15,
n is 0 to 5,
q is 0 to 2.476;
x is the number of oxygen atoms required to satisfy the valency requirements of the other constituent elements present;
0.4 <b / (a + h) and 0.3 ≦ (a + h) / d9).

一実施形態では、Aは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素である。一実施形態では、触媒組成物は、カリウムを含まない。
一実施形態では、Dは、ニッケル、コバルトおよびマグネシウムからなる群から選択される少なくともの元素である。一実施形態では、Dは、ニッケルである。
In one embodiment, A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium. In one embodiment, the catalyst composition does not include potassium.
In one embodiment, D is at least an element selected from the group consisting of nickel, cobalt and magnesium. In one embodiment, D is nickel.

一実施形態では、触媒は、テルリウム、アンチモンまたはセレニウムを含有しない。別の実施形態では、上の式中の「E」により指定される成分または元素は、テルリウムおよび/またはアンチモンを含んでいてもよい。別の実施形態では、上の式中の「E」により指定される成分または元素は、クロム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ヒ素、アンチモンおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素である。別の実施形態では、「e」は、ゼロ(すなわち、上に記載される組成物は、上の式で「E」により指定される成分または元素を含有しない)である。一実施形態では、hは、0.01〜5である。一実施形態では、「F」は、さらに鉛(Pb)を含んでいてもよい。別の実施形態では、「F」は、鉛(Pb)を含まない。一実施形態では、「m」は、12である。   In one embodiment, the catalyst does not contain tellurium, antimony or selenium. In another embodiment, the component or element designated by "E" in the above formula may include tellurium and / or antimony. In another embodiment, the component or element designated by "E" in the above formula is at least one element selected from the group consisting of chromium, aluminum, gallium, indium, arsenic, antimony, and tellurium. In another embodiment, “e” is zero (ie, the composition described above does not contain the component or element designated by “E” in the formula above). In one embodiment, h is 0.01-5. In one embodiment, "F" may further include lead (Pb). In another embodiment, "F" does not include lead (Pb). In one embodiment, “m” is twelve.

部分的には、触媒組成物は、b/(a+h)(、「b」は、触媒中の鉄の相対量であり、「a」は、触媒中のビスマスの相対量であり、「h」は、セリウムの相対量である)の関係によって特徴づけられうる。一実施形態では、0.4<b/(a+h)である。別の独立の実施形態では、0.45≦b/(a+h)である。
部分的には、触媒組成物は、(a+h)/d(、「a」は、触媒中のビスマスの相対量であり、「h」は、触媒中のセリウムの相対量であり、「d」は、触媒中のニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムの相対量である)の関係によって特徴づけられうる。これらの相対量は、触媒式中の元素の下付き文字であるか、または「d」の場合には、触媒中に存在する任意のニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムについての触媒式から得られる下付き文字の合計である。一実施形態では、0.3≦(a+h)/dである。別の独立の実施形態では、0.15≦(a+h)/dである。他の独立の実施形態は、(下の各列は、実施形態である):
0.15≦(a+h)/d≦1、
0.3≦(a+h)/d≦1、
0.3≦(a+h)/d≦0.8、
0.3≦(a+h)/d≦0.6、
0.3≦(a+h)/d≦0.4、
(a+h)/d≦1、
(a+h)/d≦0.8、
(a+h)/d≦0.6、
(a+h)/d≦0.5、および
(a+h)/d≦0.4である。
In part, the catalyst composition is b / (a + h) (where "b" is the relative amount of iron in the catalyst, "a" is the relative amount of bismuth in the catalyst, and "h" Is the relative amount of cerium). In one embodiment, 0.4 <b / (a + h). In another independent embodiment, 0.45 ≦ b / (a + h).
In part, the catalyst composition comprises (a + h) / d (, where “a” is the relative amount of bismuth in the catalyst, “h” is the relative amount of cerium in the catalyst, and “d” Is the relative amount of nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium in the catalyst). These relative amounts are subscripts of the elements in the catalyst formula or, in the case of "d", any nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium present in the catalyst. And the sum of the subscripts obtained from the catalytic formula for barium. In one embodiment, 0.3 ≦ (a + h) / d. In another independent embodiment, 0.15 ≦ (a + h) / d. Other independent embodiments are (each column below is an embodiment):
0.15 ≦ (a + h) / d ≦ 1,
0.3 ≦ (a + h) / d ≦ 1,
0.3 ≦ (a + h) /d≦0.8,
0.3 ≦ (a + h) /d≦0.6,
0.3 ≦ (a + h) /d≦0.4,
(A + h) / d ≦ 1,
(A + h) /d≦0.8,
(A + h) /d≦0.6,
(A + h) /d≦0.5 and (a + h) /d≦0.4.

触媒組成物は、「m−[(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2]」(「m」は、触媒中のモリブデンの相対量であり、「a」は、触媒中のビスマスの相対量であり、「b」は、触媒中の鉄の相対量であり、「c」は、触媒中の「A」元素(すなわち、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウム)の相対量であり、「d」は、触媒中の「D」元素(すなわち、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カルシウムおよびバリウム)の相対量である。「h」は、触媒中のセリウムの相対量であり、「n」は、触媒中のクロムの相対量である。)の関係により特徴づけられてもよい。これらの相対量は、触媒式中の元素の下付き文字であるか、または「a」の場合には、触媒中に存在する任意のリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムについての触媒式から得られる下付き文字の合計であり、「d」の場合には、触媒中に存在する任意のニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムについての触媒式から得られる下付き文字の合計である。一実施形態では、0≦[m−[(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2]]≦1.0である。   The catalyst composition has a value of "m-[(3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) / 2]" ("m" is the relative amount of molybdenum in the catalyst, "a" is the relative amount of bismuth in the catalyst, and "b" Is the relative amount of iron in the catalyst, “c” is the relative amount of the “A” element (ie, lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium) in the catalyst, and “d” is the relative amount of iron in the catalyst. Are the relative amounts of the "D" elements (i.e., nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, calcium, and barium), and "h" is the relative amount of cerium in the catalyst; Is the relative amount of chromium in the catalyst.). These relative amounts are subscripts of the elements in the catalyst formula or, in the case of "a", derived from the catalyst formula for any lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium present in the catalyst. The subscript obtained from the catalytic formula for any nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium present in the catalyst. This is the sum of the characters. In one embodiment, 0 ≦ [m − [(3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) / 2]] ≦ 1.0.

一実施形態では、「Q」は、サマリウムである。他の実施形態では、触媒は、「Q」元素(すなわち、「q」はゼロである)を含まない。他の実施形態では、「q」は、ゼロより大きい。他の実施形態では、「q」は、0〜2.476である。 In one embodiment, "Q" is samarium. In other embodiments, the catalyst does not include a “Q” element (ie, “q” is zero). In other embodiments, "q" is greater than zero. In another embodiment, "q" is 0-2.476.

触媒組成物は、q/(a+h+q)(「q」は、触媒中のサマリウム、プラセオジムおよびネオジムの相対量であり、「a」は、触媒中のビスマスの相対量であり、「h」は、触媒中のセリウムの相対量である)の関係により特徴づけられてもよい。これらの相対量は、触媒式中の元素の下付き文字であるか、または「q」の場合には、触媒中に存在する任意のサマリウム、プラセオジムおよびネオジムについての触媒式から得られる下付き文字の合計である。一実施形態では、0≦q/(a+h+q)およびq/(a+h+q)<0.16である。別の実施形態では、0≦q/(a+h+q)およびq/(a+h+q)<0.05である。別の実施形態では、0.01<q/(a+h+q)およびq/(a+h+q)<0.12である。他の独立の実施形態は、(下の各列は、実施形態である):
0≦q/(a+h+q)、
0.01<q/(a+h+q)、
0.02<q/(a+h+q)、
0.03<q/(a+h+q)、
0.04<q/(a+h+q)、
q/(a+h+q)<0.16、
q/(a+h+q)<0.14、
q/(a+h+q)<0.12、
q/(a+h+q)<0.10、
q/(a+h+q)<0.08、
q/(a+h+q)<0.06、および
q/(a+h+q)<0.05である。
The catalyst composition is q / (a + h + q) (“q” is the relative amount of samarium, praseodymium and neodymium in the catalyst, “a” is the relative amount of bismuth in the catalyst, and “h” is The relative amount of cerium in the catalyst). These relative amounts are the subscripts of the elements in the catalyst formula or, in the case of "q", the subscripts obtained from the catalyst formula for any samarium, praseodymium and neodymium present in the catalyst. Is the sum of In one embodiment, 0 ≦ q / (a + h + q) and q / (a + h + q) <0.16. In another embodiment, 0 ≦ q / (a + h + q) and q / (a + h + q) <0.05. In another embodiment, 0.01 <q / (a + h + q) and q / (a + h + q) <0.12. Other independent embodiments are (each column below is an embodiment):
0 ≦ q / (a + h + q),
0.01 <q / (a + h + q),
0.02 <q / (a + h + q),
0.03 <q / (a + h + q),
0.04 <q / (a + h + q),
q / (a + h + q) <0.16,
q / (a + h + q) <0.14,
q / (a + h + q) <0.12,
q / (a + h + q) <0.10,
q / (a + h + q) <0.08,
q / (a + h + q) <0.06 and q / (a + h + q) <0.05.

触媒組成物は、h/b(「h」は、触媒中のセリウムの相対量であり、「b」は、触媒中の鉄の相対量である)の関係により特徴づけられてもよい。これらの相対量は、触媒式中の元素の下付き文字である。一実施形態では、0.8≦h/b≦5である。他の独立の実施形態は、(下の各列は、実施形態である):
1.2≦h/b≦5、
1.5≦h/b≦5、
1.2≦h/b、
1.5≦h/b、
0.8≦h/b、および
h/b≦5である。
0.8≦h/b≦5により記載される範囲内で記載される触媒が、浸水ジェット摩擦試験により測定される通りより低い摩擦損失を示すという点でより強力である傾向があるということが知見された。
The catalyst composition may be characterized by a relationship of h / b ("h" is the relative amount of cerium in the catalyst and "b" is the relative amount of iron in the catalyst). These relative amounts are subscripts of the elements in the catalytic formula. In one embodiment, 0.8 ≦ h / b ≦ 5. Other independent embodiments are (each column below is an embodiment):
1.2 ≦ h / b ≦ 5,
1.5 ≦ h / b ≦ 5,
1.2 ≦ h / b,
1.5 ≦ h / b,
0.8 ≦ h / b and h / b ≦ 5.
It is noted that catalysts described within the range described by 0.8 ≦ h / b ≦ 5 tend to be more potent in that they exhibit lower friction loss as measured by a submerged jet rub test. It was found.

触媒組成物は、(a/h)(「a」は、触媒中のビスマスの相対量であり、「h」は、触媒中のセリウムの相対量である)の関係により特徴づけられてもよい。これらの相対量は、触媒式中の元素の下付き文字である。一実施形態では、0<a/h≦1.5である。他の独立の実施形態は、(下の各列は、実施形態である):
0.2≦a/h≦1.5、
0.3≦a/h≦1.5、
0.4≦a/h≦1.5、
0.45≦a/h≦1.5、
0.5≦a/h≦1.5、
0.2≦a/h、
0.3≦a/h、
0.4≦a/h、
0.45≦a/h、
0.65≦a/h、
0.5≦a/h、
0.7≦a/h、
0.8≦a/h、
0.90≦a/h、
a/h≦1.2、および
a/h≦1.5である。
The catalyst composition may be characterized by the relationship (a / h), where "a" is the relative amount of bismuth in the catalyst and "h" is the relative amount of cerium in the catalyst. . These relative amounts are subscripts of the elements in the catalytic formula. In one embodiment, 0 <a / h ≦ 1.5. Other independent embodiments are (each column below is an embodiment):
0.2 ≦ a / h ≦ 1.5,
0.3 ≦ a / h ≦ 1.5,
0.4 ≦ a / h ≦ 1.5,
0.45 ≦ a / h ≦ 1.5,
0.5 ≦ a / h ≦ 1.5,
0.2 ≦ a / h,
0.3 ≦ a / h,
0.4 ≦ a / h,
0.45 ≦ a / h,
0.65 ≦ a / h,
0.5 ≦ a / h,
0.7 ≦ a / h,
0.8 ≦ a / h,
0.90 ≦ a / h,
a / h ≦ 1.2 and a / h ≦ 1.5.

本発明の触媒の代替実施形態では、本発明は、金属酸化物の複合体を含む触媒組成物であって、前記触媒中の列挙される元素の相対比が、以下の式:
MomBiaFebcdefgCehNiiCojMnkMglqx
(式中、Aは、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;ならびに
Dは、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Eは、クロム、タングステン、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウムおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Fは、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、ゲルマニウムおよび約10ppm未満の鉛からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Gは、銀、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナおよび水銀からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Qは、サマリウム、プラセオジムおよびネオジムの少なくとも1つであり、
ここで、aは、0.05〜7であり、
bは、0.1〜7であり、
cは、0.01〜5であり、
dは、0〜12であり、
eは、0〜5であり、
fは、0〜5であり、
gは、0〜0.2であり、
hは、0.01〜5であり、
iは、0.1〜12であり、
jは、0〜12であり、
kは、0〜12であり、
lは、0〜12であり、
mは、10〜15であり、
qは、0〜2.476であり、
xは、存在する他の成分元素の原子価要件を満足させるために必要とされる酸素原子の数であり;
0.4<b/(a+h)、
0.2<i/(i+j+k+l)、ならびに
z=d+i+j+k+lおよび0.3≦(a+h)/zである)によって表される、触媒組成物である。
In an alternative embodiment of the catalyst of the present invention, the present invention provides a catalyst composition comprising a composite of a metal oxide, wherein the relative ratio of the listed elements in said catalyst is represented by the following formula:
Mo m Bi a Fe b A c D d E e F f G g Ce h Ni i Co j Mn k Mg l Q q O x
Wherein A is at least one element selected from the group consisting of sodium, potassium, rubidium and cesium; and D is at least one element selected from the group consisting of zinc, calcium, strontium, cadmium and barium. Two elements;
E is at least one element selected from the group consisting of chromium, tungsten, boron, aluminum, gallium, indium, phosphorus, arsenic, antimony, vanadium and tellurium;
F is lanthanum, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, germanium and about At least one element selected from the group consisting of less than 10 ppm lead;
G is at least one element selected from the group consisting of silver, gold, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and mercury;
Q is at least one of samarium, praseodymium and neodymium;
Here, a is 0.05 to 7,
b is 0.1 to 7,
c is 0.01 to 5,
d is 0 to 12,
e is 0-5,
f is 0 to 5,
g is 0 to 0.2;
h is 0.01 to 5,
i is 0.1 to 12,
j is 0 to 12,
k is 0 to 12,
l is from 0 to 12,
m is 10 to 15,
q is 0 to 2.476;
x is the number of oxygen atoms required to satisfy the valency requirements of the other constituent elements present;
0.4 <b / (a + h),
A catalyst composition represented by 0.2 <i / (i + j + k + 1), and z = d + i + j + k + 1 and 0.3 ≦ (a + h) / z.

本発明の触媒は、担持されるか、または未担持でのいずれかで使用されてもよい(すなわち、触媒は、支持体を含んでもよい)。適切な支持体は、シリカ、アルミナ、ジルコニウム、チタニアまたはそれらの混合物である。典型的には、支持体は、触媒のためのバインダーとしての役割を果たし、より強力な(すなわち、より大きな摩擦耐性)触媒を生じる。しかし、市販用途については、活性相(すなわち、上述の触媒酸化物の複合体)および支持体の両方の適切なブレンドが、触媒として許容できる活性および硬度(摩擦耐性)を得るために不可欠である。典型的には、支持体は、40〜60質量パーセントの間の担持された触媒を含む。本発明の一実施形態では、支持体は、約30質量パーセント程度に少ない担持された触媒を含んでもよい。本発明の別の実施形態では、支持体は、約70質量パーセント程度に多い担持された触媒を含んでもよい。   The catalyst of the present invention may be used either supported or unsupported (ie, the catalyst may include a support). Suitable supports are silica, alumina, zirconium, titania or mixtures thereof. Typically, the support acts as a binder for the catalyst, yielding a stronger (ie, more friction resistant) catalyst. However, for commercial applications, a suitable blend of both the active phase (ie, a composite of the above-described catalyst oxide) and the support is essential to obtain catalytically acceptable activity and hardness (friction resistance). . Typically, the support comprises between 40 and 60 weight percent of the supported catalyst. In one embodiment of the present invention, the support may include as little as about 30 weight percent of the supported catalyst. In another embodiment of the present invention, the support may include as much as about 70 weight percent of the supported catalyst.

一実施形態では、触媒は、シリカゾルを使用して担持される。典型的には、シリカゾルは、ある程度のナトリウムを含有する。一実施形態では、シリカゾルは、600ppm未満のナトリウムを含有する。別の実施形態では、シリカゾルは、200ppm未満のナトリウムを含有する。典型的には、シリカゾルの平均コロイド状粒子直径は、約15nm〜約50nmの間である。本発明の一実施形態では、シリカゾルの平均コロイド状粒子直径は、約10nmであり、約4nm程度に低い可能性がある。本発明の別の実施形態では、シリカゾルの平均コロイド状粒子直径は、約100nmである。本発明の別の実施形態では、シリカゾルの平均コロイド状粒子直径は、約20nmである。本発明の別の実施形態では、シリカゾルの平均コロイド状粒子直径は、約40nmである。   In one embodiment, the catalyst is supported using a silica sol. Typically, the silica sol contains some sodium. In one embodiment, the silica sol contains less than 600 ppm sodium. In another embodiment, the silica sol contains less than 200 ppm sodium. Typically, the average colloidal particle diameter of the silica sol is between about 15 nm to about 50 nm. In one embodiment of the present invention, the average colloidal particle diameter of the silica sol is about 10 nm and can be as low as about 4 nm. In another embodiment of the present invention, the average colloidal particle diameter of the silica sol is about 100 nm. In another embodiment of the present invention, the average colloidal particle diameter of the silica sol is about 20 nm. In another embodiment of the present invention, the average colloidal particle diameter of the silica sol is about 40 nm.

窒素利用
本発明は、プロセスにおいて生成されるアクリロニトリル、アセトニトリルおよびシアン化水素の相対収率により、および/または以下:
α=[(%AN+(3×%HCN)+(1.5×%ACN))÷%PC]×100
(式中、%ANは、アクリロニトリル収率および%AN≧82であり、
%HCNは、シアン化水素収率および%HCN≧5であり、
%ACNは、アセトニトリル収率であり、
%PCは、プロピレン変換率であり、
αは、102.5より大きい)により定義される触媒により特徴づけられるアクリロニトリル、アセトニトリルおよびシアン化水素の生成のための方法および新規触媒にも関する。
Nitrogen Utilization The present invention relates to the relative yield of acrylonitrile, acetonitrile and hydrogen cyanide produced in the process, and / or
α = [(% AN + (3 ×% HCN) + (1.5 ×% ACN)) ÷% PC] × 100
Wherein% AN is the acrylonitrile yield and% AN ≧ 82;
% HCN is hydrogen cyanide yield and% HCN ≧ 5;
% ACN is the acetonitrile yield,
% PC is the propylene conversion,
α is greater than 102.5) and a process for the production of acrylonitrile, acetonitrile and hydrogen cyanide, characterized by the catalyst defined by

他の実施形態では、独立して、%ANは、82.5以上である;%PCは、90より大きい;%PCは、95より大きい;%PCは、98より大きい;およびαは、103より大きい。本明細書で使用される場合、「アクリロニトリル収率」は、以下の通り計算されるアクリロニトリルのモルパーセント収率を意味する(いかなるパーセント記号もなしの数として表現される):
(生成されるアクリロニトリルのモル÷反応器に供給されるプロピレンのモル)×100。「シアン化水素収率」は、以下の通り計算されるシアン化水素のモルパーセント収率を意味する(いかなるパーセント記号なしの数として表現される):[(生成されるシアン化水素のモル÷3)÷反応器に供給されるプロピレンのモル]×100。「アセトニトリル収率」は、以下の通り計算されるアセトニトリルのモルパーセント収率を意味する(いかなるパーセント記号なしの数として表現される):[(生成されるアセトニトリルのモル÷1.5)÷反応器に供給されるプロピレンのモル]×100。プロピレン変換率は、以下の通り計算されるプロピレンの生成物および副生成物へのモルパーセント変換率を意味する(いかなるパーセント記号なしの数として表現される):[(反応器を出るプロピレンのモルを引いた、反応器に供給されるプロピレンのモル)÷反応器に供給されるプロピレンのモル]×100。
「α」は、「窒素挿入」または「窒素利用」の基準である(すなわち、アンモ酸化反応の間にアンモニアから得られる窒素をプロピレンと合わせて、官能基「−CN」を有する化合物を形成すること;そのようなものとして、「α」が大きいほど、プロピレンのアクリロニトリル、シアン化水素およびアセトニトリルへの総体的変換は大きい)。本発明の触媒は、高「α」(すなわち、102.5より大きい)により特徴づけられ、それは、プロピレンのアクリロニトリルへのアンモ酸化のためにアンモニアを利用する上で触媒がどの程度効率的であるかの基準である。
In another embodiment, independently,% AN is greater than or equal to 82.5;% PC is greater than 90;% PC is greater than 95;% PC is greater than 98; Greater than. As used herein, "acrylonitrile yield" means the mole percent yield of acrylonitrile calculated as follows (expressed as a number without any percent signs):
(Moles of acrylonitrile produced / moles of propylene fed to the reactor) x 100. "Hydrogen cyanide yield" means the molar percent yield of hydrogen cyanide calculated as follows (expressed as a number without any percent signs): [(moles of hydrogen cyanide produced {3)} Moles of propylene supplied] × 100. "Acetonitrile yield" means the mole percent yield of acetonitrile calculated as follows (expressed as a number without any percent signs): [(moles of acetonitrile formed {1.5)} reactions Mol of propylene supplied to the vessel] × 100. Propylene conversion means the mole percent conversion of propylene to product and by-products, calculated as follows (expressed as a number without any percent sign): [(moles of propylene exiting the reactor Minus the moles of propylene fed to the reactor) {moles of propylene fed to the reactor] x 100.
“Α” is a measure of “nitrogen insertion” or “nitrogen utilization” (ie, the nitrogen obtained from ammonia during an ammoxidation reaction is combined with propylene to form a compound having a functional group “—CN” As such, the larger the “α”, the greater the overall conversion of propylene to acrylonitrile, hydrogen cyanide and acetonitrile). The catalyst of the present invention is characterized by a high "α" (ie, greater than 102.5), which is how efficient the catalyst is at utilizing ammonia for the ammoxidation of propylene to acrylonitrile. That is the standard.

触媒調製:
触媒は、当業者に公知の触媒調製の非常に多くの方法のいずれかにより調製されてもよい。典型的な調製方法は、水、モリブデン供給源化合物(source compound)および支持体材料(例えば、シリカゾル)の混合物の形成で始まる。単独に、触媒中の残りの元素の供給源化合物は、水と合わせて、第2の混合物を形成する。その後、これらの2つの混合物は、わずかに上昇した温度(およそ65℃)で撹拌しながら合わせて、触媒前駆体スラリーを形成する。その後、触媒前駆体スラリーを乾燥させ、脱窒し、その後下に記載される通りにか焼する。
一実施形態では、上で同定される触媒組成物中の元素を、水性触媒前駆体スラリーと一緒に合わせて、そのように得られた水性の前駆体スラリーを、乾燥させて、触媒前駆体を形成し、触媒前駆体を、か焼して、触媒を形成する。しかし、本発明の方法に固有なのは、以下:
(i)水溶液中で、BiおよびCeの供給源化合物を合わせ、任意選択でLi、Na、K、Rb、Cs、Ca、ランタン、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、PbおよびWの1つまたは複数を合わせて、混合物(すなわち、第1の混合物)を形成すること、
(ii)モリブデンの供給源化合物を混合物(すなわち、第1の混合物)に添加して、混合物と反応させ、沈殿物スラリーを形成すること、ならびに
(iii)沈殿物スラリーを、触媒中の残りの元素の、および残りのモリブデンの供給源化合物と合わせて、水性触媒前駆体スラリーを形成すること
である。
Catalyst preparation:
The catalyst may be prepared by any of numerous methods of catalyst preparation known to those skilled in the art. A typical method of preparation begins with the formation of a mixture of water, a source compound of molybdenum and a support material (eg, silica sol). Alone, the source compounds of the remaining elements in the catalyst combine with water to form a second mixture. Thereafter, the two mixtures are stirred together at a slightly elevated temperature (approximately 65 ° C.) to form a catalyst precursor slurry. Thereafter, the catalyst precursor slurry is dried, denitrified, and then calcined as described below.
In one embodiment, the elements in the catalyst composition identified above are combined with an aqueous catalyst precursor slurry, and the resulting aqueous precursor slurry is dried to form a catalyst precursor. Once formed, the catalyst precursor is calcined to form the catalyst. However, unique to the method of the present invention are:
(I) In an aqueous solution, combine the Bi and Ce source compounds and optionally Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, Combining one or more of erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, Pb and W to form a mixture (ie, a first mixture);
(Ii) adding a source compound of molybdenum to the mixture (ie, the first mixture) and reacting with the mixture to form a precipitate slurry; and (iii) separating the precipitate slurry from the remaining catalyst in the catalyst. Combining the elemental and remaining molybdenum source compounds to form an aqueous catalyst precursor slurry.

本明細書で使用される場合、「供給源化合物」は、混合金属酸化物触媒組成物のための1つまたは複数の金属を含有および/または提供する化合物である。本明細書で使用される場合、「残りの元素」または「触媒中の残りの元素」は、第1の混合物中に含まれなかった上記式中の「A」、「D」、「E」、「F」および「G」によって表される元素のものおよびそれらの元素の量に言及する。一実施形態では、いくつかの元素は、第1および第2の混合物の両方の一部であってもよい。さらに、本明細書で使用される場合、「残りのモリブデン」または「触媒中の残りのモリブデン」は、沈殿物スラリー中に存在しなかった(すなわち、〜の調製で含まれなかった)仕上げられた触媒中で必要とされるモリブデンの量を指す。最後に、(ii)および(iii)に添加されるモリブデンの供給源化合物で提供されるモリブデンの量の合計は、触媒中に存在するモリブデンの総量に等しい。 As used herein, a "source compound" is a compound that contains and / or provides one or more metals for a mixed metal oxide catalyst composition. As used herein, “remaining elements” or “remaining elements in the catalyst” are “A”, “D”, “E” in the above formulas that were not included in the first mixture. , "F" and "G" and the amounts of those elements. In one embodiment, some elements may be part of both the first and second mixtures. Further, as used herein, "residual molybdenum" or "residual molybdenum in the catalyst" was not present in the precipitate slurry (ie, was not included in the preparation of). Refers to the amount of molybdenum required in the catalyst. Finally, the sum of the amounts of molybdenum provided in the molybdenum source compound added to (ii) and (iii) is equal to the total amount of molybdenum present in the catalyst.

上記触媒調製で、沈殿物スラリーと合わせた残りの元素のおよび残りのモリブデンの供給源化合物は、そのような残りの元素および残りのモリブデンの任意の順で合わせるか、またはその組合せであってもよい。一実施形態では、残りの元素のおよび残りのモリブデンの供給源化合物の混合物を、沈殿物スラリーと合わせて、水性触媒前駆体スラリーを形成する。別の実施形態では、(i)残りの元素の供給源化合物の混合物を、沈殿物スラリーと合わせ、(ii)残りのモリブデンの供給源化合物を、個別に沈殿物スラリーに添加して、水性触媒前駆体スラリーを形成する。別の実施形態では、残りの元素のおよび残りのモリブデンの供給源化合物を、個々に(すなわち、1回に1つ)沈殿物スラリーに添加する。別の実施形態では、残りの元素のおよび残りのモリブデンの供給源化合物の複数の(すなわち、1より多くの)混合物であって、各混合物が、残りの元素のまたは残りのモリブデンの1つまたは複数の供給源化合物を含有する、混合物を、沈殿物スラリーに別個に添加して(すなわち、1回に1つの混合物、または複数の混合物を、同時に添加して)水性触媒前駆体スラリーを形成する。さらに別の実施態様では、残りの元素の供給源化合物の混合物を、モリブデンの供給源化合物と合わせ、その後、得られた混合物を、沈殿物スラリーに添加して、触媒前駆体スラリーを形成する。さらに別の実施態様では、支持体は、シリカ(SiO2)であり、残りのモリブデンを、沈殿物スラリーと合わせる前に、そのシリカを、残りのモリブデンについての供給源化合物と合わせる(すなわち、シリカおよび残りのモリブデンについての供給源化合物を合わせて、混合物を形成し、その後この混合物を、個々に、沈殿物スラリーに添加するか、または残りの元素の1つまたは複数の供給源化合物と組み合わせて添加する)。 In the above catalyst preparation, the remaining elemental and residual molybdenum source compounds combined with the precipitate slurry may be combined in any order of such residual elements and residual molybdenum, or even a combination thereof. Good. In one embodiment, a mixture of the remaining elements and the remaining molybdenum source compound is combined with the precipitate slurry to form an aqueous catalyst precursor slurry. In another embodiment, the mixture of (i) the source compound of the remaining elements is combined with the precipitate slurry, and (ii) the remaining molybdenum source compound is separately added to the precipitate slurry to form an aqueous catalyst. Form a precursor slurry. In another embodiment, the remaining elemental and molybdenum source compounds are added individually (ie, one at a time) to the precipitate slurry. In another embodiment, a plurality (ie, more than one) mixture of the remaining elements and the remaining molybdenum source compound, wherein each mixture is one or more of the remaining elements or the remaining molybdenum. A mixture containing multiple source compounds is separately added to the precipitate slurry (ie, one mixture at a time, or multiple mixtures are added simultaneously) to form an aqueous catalyst precursor slurry. . In yet another embodiment, a mixture of the source compounds of the remaining elements is combined with a source compound of molybdenum, and the resulting mixture is then added to the precipitate slurry to form a catalyst precursor slurry. In yet another embodiment, the support is silica (SiO 2 ) and the silica is combined with the source compound for the remaining molybdenum (ie, silica) before combining the remaining molybdenum with the precipitate slurry. And the source compounds for the remaining molybdenum are combined to form a mixture, which is then individually added to the sediment slurry or combined with one or more source compounds of the remaining elements Added).

上記触媒調製では、モリブデンは、沈殿物スラリーの調製で、および水性触媒前駆体スラリーの調製での両方で添加される。原子レベルでは、沈殿物スラリーを形成するために添加されるモリブデンの最小限の量は、以下の関係によって決定される。
Mo=1.5(Bi+Ce)+0.5(Rb+Li+Na+K+Cs)+(Ca)+1.5(ランタン、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウムおよびイットリウムの原子の数の合計)+(Pb)−(W)
ここで、上の関係で、「Mo」は、第1の混合物に添加されるモリブデンの原子の数であり、「Bi」、「Ce」、「Rb」、「Li」、「Na」、「K」、「Cs」、「Ca」、「Pb」および「W」は、それぞれ、第1の混合物中に存在するビスマス、セリウム、ルビジウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、鉛およびタングステンの原子の数である。
In the above catalyst preparation, molybdenum is added both in the preparation of the precipitate slurry and in the preparation of the aqueous catalyst precursor slurry. At the atomic level, the minimum amount of molybdenum added to form a precipitate slurry is determined by the following relationship:
Mo = 1.5 (Bi + Ce) +0.5 (Rb + Li + Na + K + Cs) + (Ca) +1.5 (lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium and Total number of yttrium atoms) + (Pb)-(W)
Here, in the above relation, “Mo” is the number of molybdenum atoms added to the first mixture, and is “Bi”, “Ce”, “Rb”, “Li”, “Na”, “ "K", "Cs", "Ca", "Pb" and "W" are the values of bismuth, cerium, rubidium, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, lead and tungsten, respectively, present in the first mixture. The number of atoms.

上記触媒調製では、典型的には、沈殿物スラリーを形成するために第1の混合物に添加されるモリブデンの量は、最終触媒中の総モリブデンの約20〜35%である。一実施形態では、触媒中に存在する残りのモリブデンについての供給源化合物は、残りの元素の混合物を沈殿物スラリーと組み合わせて触媒前駆体スラリーを形成する前に、残りの元素の供給源化合物の混合物(すなわち、第2の混合物)に添加される。他の実施態様では、触媒中に存在する残りのモリブデンを含有するモリブデンの供給源化合物は、触媒前駆体スラリーを形成するために、残りの元素の供給源化合物の混合物(すなわち、第2の混合物)の前、後または同時のいずれかに沈殿物スラリーに添加される。
上の調製で、BiおよびCeの供給源化合物、ならびに任意選択でLi、Na、K、Rb、Cs、Ca、希土類元素、PbおよびWの1つまたは複数が、水溶液中で合わせられて、混合物を形成する。一実施形態では、窒化ビスマスおよび任意選択で他の金属窒化物(すなわち、Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、希土類元素および/またはPbの窒化物)が、硝酸セリウムアンモニウムの水溶液に溶解される。タングステンが添加される場合、供給源化合物は、典型的には、パラタングステン酸アンモニウム、(NH4102(W276である。本明細書で使用される場合、「希土類元素」は、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、スカンジウムおよびイットリウムの少なくとも1つを意味する。
In the above catalyst preparation, typically, the amount of molybdenum added to the first mixture to form a precipitate slurry is about 20-35% of the total molybdenum in the final catalyst. In one embodiment, the source compound for the remaining molybdenum present in the catalyst is the source compound of the remaining elements prior to combining the mixture of the remaining elements with the precipitate slurry to form a catalyst precursor slurry. Added to the mixture (ie, the second mixture). In another embodiment, the molybdenum source compound containing the remaining molybdenum present in the catalyst is mixed with the remaining elemental source compound mixture (ie, the second mixture) to form a catalyst precursor slurry. ) Is added to the precipitate slurry either before, after or simultaneously.
In the above preparation, the source compounds of Bi and Ce, and optionally one or more of Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, rare earth elements, Pb and W, are combined in an aqueous solution to form a mixture To form In one embodiment, bismuth nitride and optionally other metal nitrides (i.e., nitrides of Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, rare earth elements and / or Pb) are dissolved in an aqueous solution of cerium ammonium nitrate. Is done. If tungsten is added, the source compounds are typically, ammonium paratungstate, a 6 (NH 4) 10 H 2 (W 2 O 7). As used herein, "rare earth element" refers to at least one of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, scandium and yttrium. Means

ビスマスおよびセリウム(ならびに、任意選択でLi、Na、K、Rb、Cs、Ca、希土類元素、Pbおよび/またはWの1つまたは複数)を含む混合物に添加されるのは、モリブデンの供給源化合物である。一実施形態では、モリブデンのこの供給源化合物は、水に溶解された七モリブデン酸アンモニウムである。モリブデン供給源化合物の、ビスマスおよびセリウムを含む混合物への添加により、反応は起こり、沈殿を生じ、得られた混合物は、沈殿物スラリーである。
その後、沈殿物スラリーを、触媒の残りの元素の供給源化合物およびモリブデンの供給源化合物の混合物と合わせて、水性触媒前駆体スラリーを形成する。残りの元素の供給源化合物およびモリブデンの供給源化合物の混合物は、水溶液中の残りの元素の供給源化合物を合わせること(例えば、供給源化合物を、水中で合わせる)およびその後モリブデンの供給源化合物を添加することにより、調製されてもよい。一実施形態では、モリブデンのこの供給源化合物は、水中に溶解される七モリブデン酸アンモニウムである。沈殿物スラリーを、残りの元素/モリブデン混合物と合わせる場合、添加の順序は、重要でない、すなわち、沈殿物スラリーは、残りの元素/モリブデン混合物に添加してもよく、または残りの元素/モリブデン混合物を、沈殿物スラリーに添加してもよい。水性触媒前駆体スラリーを、高温に維持する。
Added to the mixture comprising bismuth and cerium (and optionally one or more of Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, rare earth elements, Pb and / or W) is a source compound of molybdenum It is. In one embodiment, the source compound of molybdenum is ammonium heptamolybdate dissolved in water. Upon addition of the molybdenum source compound to the mixture comprising bismuth and cerium, the reaction takes place, causing a precipitate, and the resulting mixture is a precipitate slurry.
The precipitate slurry is then combined with a mixture of the source compound of the remaining elements of the catalyst and the source compound of molybdenum to form an aqueous catalyst precursor slurry. The mixture of the source compound of the remaining element and the source compound of molybdenum may be combined with the source compound of the remaining element in the aqueous solution (e.g., combining the source compound in water) and then combining the source compound of molybdenum. It may be prepared by adding. In one embodiment, the source compound of molybdenum is ammonium heptamolybdate dissolved in water. When combining the sediment slurry with the remaining element / molybdenum mixture, the order of addition is not important, ie, the sediment slurry may be added to the remaining element / molybdenum mixture, or the remaining element / molybdenum mixture May be added to the precipitate slurry. The aqueous catalyst precursor slurry is maintained at an elevated temperature.

上に記載される水性混合物およびスラリーの各々で水性溶媒の量は、特定の混合金属酸化物を形成するために合わせられる供給源化合物の溶解性のため変化する可能性がある。水性溶媒の量は、少なくとも、撹拌されうるスラリーまたは固形物および液体の混合物を得るために十分であるべきである。
いずれの場合にも、供給源化合物は、組合せおよび/または反応段階の間に供給源化合物を混合することを含むプロトコールにより合わせおよび/または反応させるのが好ましい。特定の混合機構は、重要ではなく、例えば、任意の有効な方法により反応の間に成分を混合すること(例えば、撹拌すること(stirring)または撹拌すること(agitating))を含むことができる。このような方法としては、例えば、成分を含有する容器を振盪すること、回転させることまたは振動させることにより、例えば、容器の内容物を撹拌することが挙げられる。このような方法としては、例えば、反応容器内で少なくとも部分的に配置される撹拌部材に、または反応容器に繋げられて、撹拌部材と反応容器との間の相対的運動を供給する駆動力を使用することによる撹拌も挙げられる。撹拌部材は、シャフト駆動および/またはシャフト担持の撹拌部材であってもよい。駆動力は、撹拌部材に直接繋ぐことができるか、または撹拌部材に間接的に繋ぐことができる(例えば、電磁結合を介して)。混合は、反応媒体の成分の間の有効な反応を可能にさせるために成分を混合するのに十分であり、未混合の反応に比較してより均質な反応媒体を形成する(例えば、さらに均質な混合金属酸化物前駆体を生じる)ことが一般に好ましい。このことは、出発材料のより有効な消費を生じ、より均質な混合金属酸化物生成物を生じる。反応段階の間に沈殿物スラリーを混合することは、沈殿物が、反応容器の側面でよりむしろ溶液中で形成することも引き起こす。さらに有利には、溶液中で沈殿物を形成させることは、成長が反応容器壁から外に起こる場合、限定された露出面よりむしろ粒子の全面で粒子成長を可能にする。
The amount of aqueous solvent in each of the aqueous mixtures and slurries described above may vary due to the solubility of the source compounds that are tailored to form the particular mixed metal oxide. The amount of aqueous solvent should be at least sufficient to obtain a slurry or a mixture of solids and liquid that can be stirred.
In each case, the source compounds are preferably combined and / or reacted according to a protocol that involves mixing the source compounds during the combination and / or reaction steps. The particular mixing mechanism is not critical and can include, for example, mixing (eg, stirring or agitating) the components during the reaction by any effective method. Such methods include, for example, shaking, rotating, or vibrating the container containing the components, for example, to stir the contents of the container. As such a method, for example, a driving force for supplying a relative movement between the stirring member and the reaction vessel, which is connected to the stirring member at least partially disposed in the reaction vessel, or connected to the reaction vessel, is used. Stirring by use is also mentioned. The stirring member may be a shaft-driven and / or shaft-supported stirring member. The driving force can be connected directly to the stirring member or indirectly to the stirring member (eg, via electromagnetic coupling). Mixing is sufficient to mix the components to allow an efficient reaction between the components of the reaction medium, forming a more homogeneous reaction medium as compared to the unmixed reaction (eg, a more homogeneous reaction medium). To produce a mixed metal oxide precursor). This results in more efficient consumption of starting materials and a more homogeneous mixed metal oxide product. Mixing the precipitate slurry during the reaction step also causes the precipitate to form in solution rather than on the sides of the reaction vessel. Even more advantageously, forming a precipitate in solution allows for particle growth over the surface of the particles rather than a limited exposed surface when growth occurs outside the reaction vessel walls.

モリブデンの供給源化合物としては、酸化モリブデン(VI)(MoO3)、七モリブデン酸アンモニウムまたはモリブデン酸塩が挙げられうる。モリブデンの供給源化合物は、二酸化物、三酸化物、五酸化物または七酸化物(heptaoxide)のような任意の酸化モリブデンから導入されうる。しかし、加水分解可能なまたは分解可能なモリブデン塩が、モリブデンの供給源化合物として利用されることが好ましい。
触媒のビスマス、セリウムおよび残りの元素についての典型的な供給源化合物は、金属の窒化塩である。このような窒化物塩は、すぐに利用でき、容易に溶解性がある。ビスマスの供給源化合物としては、か焼により、酸化物を得るであろう酸化物または塩が挙げられうる。加熱処理により容易に分散されるが、安定な酸化物を形成する水溶性の塩が好ましい。一実施形態では、ビスマスの供給源化合物は、窒化ビスマス、Bi(NO33・5H2Oである。
Molybdenum source compounds can include molybdenum (VI) oxide (MoO 3 ), ammonium heptamolybdate or molybdate. The source compound of molybdenum can be introduced from any molybdenum oxide such as dioxide, trioxide, pentoxide or heptaoxide. However, it is preferred that a hydrolyzable or degradable molybdenum salt is utilized as the source compound for molybdenum.
Typical source compounds for the catalyst bismuth, cerium and the remaining elements are metal nitrides. Such nitride salts are readily available and readily soluble. Bismuth source compounds can include oxides or salts that will yield oxides upon calcination. A water-soluble salt which is easily dispersed by heat treatment but forms a stable oxide is preferable. In one embodiment, the source compound of bismuth, bismuth nitride, Bi (NO 3) is 3 · 5H 2 O.

セリウムの供給源化合物は、か焼により、酸化物を得るであろう酸化物または塩が挙げられうる。加熱処理により容易に分散されるが、安定な酸化物を形成する水溶性の塩が好ましい。一実施形態では、セリウムの供給源化合物は、硝酸セリウムアンモニウム、(NH42Ce(NO36である。別の実施形態では、セリウムの供給源化合物は、窒化セリウム、Ce(NO33・6H2Oである。
鉄の供給源化合物は、か焼により酸化物を生じるであろう鉄のいずれかの化合物から得てもよい。他の元素を用いる場合、水溶性の塩は、それらが、触媒内に均一に分散されうる容易さのため好ましい。最も好ましいのは、窒化第二鉄である。
The cerium source compound may include an oxide or salt that will yield an oxide upon calcination. A water-soluble salt which is easily dispersed by heat treatment but forms a stable oxide is preferable. In one embodiment, the cerium source compound is cerium ammonium nitrate, (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 . In another embodiment, the source compound of cerium, cerium nitride, Ce (NO 3) is 3 · 6H 2 O.
The iron source compound may be obtained from any compound of iron that will produce an oxide upon calcination. When using other elements, water-soluble salts are preferred because of the ease with which they can be uniformly dispersed in the catalyst. Most preferred is ferric nitride.

残りの元素についての供給源化合物は、任意の適切な供給源から誘導されうる。例えば、コバルト、ニッケルおよびマグネシウムは、窒化物塩を使用して触媒に導入されうる。さらに、マグネシウムは、加熱処理により、酸化物を生じる不溶性炭酸塩または水酸化物として触媒に導入されうる。リンは、アルカリ金属塩もしくはアルカリ希土類金属塩またはアンモニウム塩として触媒に導入されうるが、リン酸として導入されるのが好ましい。
触媒のアルカリ成分のための供給源化合物は、か焼により、酸化物を得るであろう酸化物として、または塩として触媒に導入されてもよい。
水に加えて、溶媒は、本発明により混合金属酸化物を調製するために使用されてもよく、それに限定されないが、メタノール、エタノール、プロパノール、ジオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールなど)のようなアルコール、酢酸のような有機酸、ならびに当業界で知られている他の極性溶媒が挙げられる。金属供給源化合物は、溶媒中で少なくとも部分的に溶解性である。
先に留意される通り、本発明の触媒は、担持されているか、または担持されていないかのいずれかで使用されてもよい(すなわち、触媒は、支持体を含んでもよい)。適切な支持体は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアまたはそれらの混合物である。支持体は、触媒前駆体スラリーが乾燥される前にいつでも添加されてよい。支持体は、元素のいずれかの混合物、沈殿物スラリーまたは触媒前駆体スラリーの調製の間または後のいずれの時にも添加されてよい。さらに、支持体は、単独点または段階で添加される必要はない(すなわち、支持体は、調製での複数の点で添加されてもよい)。一実施形態では、支持体を、水性触媒前駆体スラリーの調製の間に他の成分と合わせる。一実施形態では、支持体は、沈殿物スラリーに添加される(すなわち、沈殿物スラリーが調製された後に)。一実施形態では、モリブデンの供給源化合物を、触媒中の残りの元素の供給源化合物と合わせる前に、支持体を、モリブデンの供給源化合物と合わせて、上で示される「第2の混合物」を形成する。
Source compounds for the remaining elements can be derived from any suitable source. For example, cobalt, nickel and magnesium can be introduced into the catalyst using a nitride salt. Further, magnesium can be introduced into the catalyst by heat treatment as insoluble carbonates or hydroxides that form oxides. Phosphorus can be introduced into the catalyst as an alkali metal salt or alkali rare earth metal salt or ammonium salt, but is preferably introduced as phosphoric acid.
The source compound for the alkaline component of the catalyst may be introduced to the catalyst as an oxide, which will yield the oxide upon calcination, or as a salt.
In addition to water, solvents may be used to prepare mixed metal oxides according to the invention, such as, but not limited to, methanol, ethanol, propanol, diols (eg, ethylene glycol, propylene glycol, etc.). Organic acids such as alcohols, acetic acid, and other polar solvents known in the art. The metal source compound is at least partially soluble in the solvent.
As noted above, the catalysts of the present invention may be used either supported or unsupported (ie, the catalyst may include a support). Suitable supports are silica, alumina, zirconia, titania or mixtures thereof. The support may be added at any time before the catalyst precursor slurry is dried. The support may be added at any time during or after the preparation of any mixture of elements, precipitate slurry or catalyst precursor slurry. Further, the support need not be added at a single point or at a stage (ie, the support may be added at multiple points in the preparation). In one embodiment, the support is combined with other components during preparation of the aqueous catalyst precursor slurry. In one embodiment, the support is added to the precipitate slurry (ie, after the precipitate slurry has been prepared). In one embodiment, the support is combined with the molybdenum source compound prior to combining the molybdenum source compound with the remaining element source compound in the catalyst, and the "second mixture" shown above. To form

触媒前駆体スラリーを乾燥および脱窒(すなわち、窒化物の除去)して、触媒前駆体を得る。一実施形態では、触媒前駆体スラリーを乾燥して、触媒粒子を形成する。一実施形態では、触媒前駆体スラリーを、微細球状触媒粒子に噴霧乾燥させる。一実施形態では、噴霧乾燥機出口温度は、110℃〜350℃の間の、好ましくは110℃〜250℃の間、最も好ましくは110℃〜180℃の間の乾燥機出口温度である。一実施形態では、噴霧乾燥機は、並流の噴霧乾燥機である(すなわち、粒子は、気体フローに並流に噴霧される)。別の実施形態では、噴霧乾燥機は、向流である(すなわち、粒子は、気体フローに対して向流に噴霧される)。別の実施形態では、噴霧乾燥機は、圧力ノズル型噴霧乾燥機である。このような噴霧乾燥プロセスでは、水分含有固相粒子(water−containing solid phase particle)は、水を気化させるために高温気体(通常には空気)と接触して噴霧される。乾燥は、気体の温度および粒子が気体と接触して移動する距離によって制御される。これは、粒子内に閉塞される水が気化し、漏れを企てる場合、固相の部分的に乾燥した粒子上に乾燥した表皮を形成し、その後に破裂する傾向を生じるので、これらのパラメーターを調節して、速すぎる乾燥を達成することは、一般に望ましくない。同様に、できるだけ小さな閉塞された水を有する形態で触媒を提供することが望ましい。従って、流動床反応器(fluid bed reactor)が使用され、微細球状粒子が望ましい場合、粒子の破裂なしに完全な乾燥を達成する目的で噴霧乾燥の条件を選択することが望ましい。その後、乾燥した触媒材料を加熱して、あらゆる残りの窒化物を除去する。脱窒温度は、100℃〜500℃、好ましくは250℃〜450℃の範囲であってもよい。   The catalyst precursor slurry is dried and denitrified (ie, removal of nitrides) to obtain a catalyst precursor. In one embodiment, the catalyst precursor slurry is dried to form catalyst particles. In one embodiment, the catalyst precursor slurry is spray dried into fine spherical catalyst particles. In one embodiment, the spray dryer outlet temperature is between 110C and 350C, preferably between 110C and 250C, most preferably between 110C and 180C. In one embodiment, the spray dryer is a co-current spray dryer (ie, the particles are sprayed co-current to the gas flow). In another embodiment, the spray dryer is countercurrent (ie, the particles are sprayed countercurrent to the gas flow). In another embodiment, the spray dryer is a pressure nozzle spray dryer. In such a spray-drying process, the water-containing solid phase particles are sprayed in contact with a hot gas (usually air) to vaporize the water. Drying is controlled by the temperature of the gas and the distance the particles travel in contact with the gas. This is because these parameters tend to form a dry epidermis on the partially dried particles of the solid phase and subsequently burst if the water trapped in the particles evaporates and attempts to leak. Adjusting to achieve too fast drying is generally undesirable. Similarly, it is desirable to provide the catalyst in a form with as little plugged water as possible. Therefore, if a fluid bed reactor is used and fine spherical particles are desired, it is desirable to select the conditions of spray drying to achieve complete drying without bursting of the particles. Thereafter, the dried catalyst material is heated to remove any remaining nitride. The denitrification temperature may range from 100C to 500C, preferably from 250C to 450C.

最終的に、乾燥および脱窒された触媒前駆体をか焼して、仕上げられた触媒を形成する。一実施形態では、か焼は、空気中で達成される。別の実施形態では、か焼は、不活性雰囲気中で達成される。一実施形態では、触媒前駆体は、窒素中でか焼される。か焼条件は、約300℃〜約700℃、さらに好ましくは約350℃〜約650℃の温度範囲を含み、いくつかの実施態様では、か焼は約600℃であってもよい。一実施形態では、か焼は、増大する温度で複数の段階で完了されうる。一実施形態では、第1のか焼段階が、約300℃〜約450℃の範囲にある温度で行われ、続いて、第2のか焼段階は、約500℃〜約650℃の範囲にある温度で行われる。   Finally, the dried and denitrified catalyst precursor is calcined to form a finished catalyst. In one embodiment, the calcination is accomplished in air. In another embodiment, the calcination is accomplished in an inert atmosphere. In one embodiment, the catalyst precursor is calcined in nitrogen. The calcination conditions include a temperature range from about 300C to about 700C, more preferably from about 350C to about 650C, and in some embodiments, the calcination may be about 600C. In one embodiment, the calcination may be completed in multiple stages at increasing temperatures. In one embodiment, the first calcination step is performed at a temperature ranging from about 300C to about 450C, followed by a second calcination step at a temperature ranging from about 500C to about 650C. Done in

アンモ酸化プロセス
本発明の触媒は、プロピレン、イソブチレンまたはそれらの混合物からなる群から選択されるオレフィンを、気相中で、高温および高圧で、触媒の存在下で前記オレフィンを、分子状酸素を含む気体およびアンモニアと反応させることにより、それぞれ、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびそれらの混合物に変換するためのアンモ酸化プロセスにおいて有用である。本発明の触媒は、メタノールのシアン化水素へのアンモ酸化およびアセトニトリルへのエタノールのアンモ酸化にも有用である。本明細書に記載される触媒を使用する一実施形態では、メタノールおよび/またはエタノールは、そのようなプロセスから得られるシアン化水素および/またはアセトニトリル副生成物の生成を増大するために、プロピレン、イソブチレンまたはそれらの混合物の、アクリロニトリル、メタクリロニトリルまたはそれらの混合物へのアンモ酸化のためのプロセスに同時供給されうる。
Ammoxidation processThe catalyst of the present invention comprises an olefin selected from the group consisting of propylene, isobutylene or a mixture thereof, comprising the olefin in the gas phase, at high temperature and pressure, in the presence of the catalyst, comprising molecular oxygen. It is useful in an ammoxidation process to convert to acrylonitrile, methacrylonitrile and mixtures thereof by reacting with gas and ammonia, respectively. The catalyst of the present invention is also useful for the ammoxidation of methanol to hydrogen cyanide and the ammoxidation of ethanol to acetonitrile. In one embodiment using the catalysts described herein, methanol and / or ethanol is used to increase the production of hydrogen cyanide and / or acetonitrile by-products from such processes, such as propylene, isobutylene or The mixture can be co-fed to a process for ammoxidation to acrylonitrile, methacrylonitrile or a mixture thereof.

好ましくは、アンモ酸化反応が、流動床反応器で行われるが、輸送ライン反応器(transport line reactor)のような他の型の反応器が、想定される。アクリロニトリルの製造のための流動床反応器は、先行技術で周知である。例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第3,230,246号に記載される反応器設計が、適切である。
アンモ酸化反応が起こるための条件は、米国特許第5,093,299号;同第4,863,891号;同第4,767,878号および同第4,503,001号により証明される通り先行技術で周知でもあり、参照により本明細書に組み込まれる。典型的には、アンモ酸化プロセスは、アンモニウムおよび酸素の存在下で、高温で、プロピレンまたはイソブチレンを、流動床触媒と接触させて、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルを生成することにより、行われる。酸素の任意の供給源が、用いられうる。しかし、経済的理由のため、空気を使用することが好ましい。供給中の酸素対オレフィンの典型的なモル比は、0.5:1〜4:1、好ましくは1:1〜3:1の範囲にあるべきである。
Preferably, the ammoxidation reaction is performed in a fluidized bed reactor, although other types of reactors are envisioned, such as transport line reactors. Fluid bed reactors for the production of acrylonitrile are well known in the prior art. For example, the reactor design described in US Pat. No. 3,230,246, which is incorporated herein by reference, is suitable.
The conditions for the ammoxidation reaction to take place are evidenced by U.S. Patent Nos. 5,093,299; 4,863,891; 4,767,878 and 4,503,001. It is also well known in the prior art and is incorporated herein by reference. Typically, the ammoxidation process is performed by contacting propylene or isobutylene with a fluidized bed catalyst at elevated temperatures in the presence of ammonium and oxygen to produce acrylonitrile or methacrylonitrile. Any source of oxygen can be used. However, it is preferred to use air for economic reasons. The typical molar ratio of oxygen to olefin in the feed should be in the range 0.5: 1 to 4: 1, preferably 1: 1 to 3: 1.

反応中の供給でのアンモニア対オレフィンのモル比は、0.5:1〜2:1の間で変化してもよい。アンモニア−オレフィン比についての上限は実際にはないが、一般に、経済的理由のため2:1の比を越える理由はない。プロピレンからのアクリロニトリルの生成のための本発明の触媒と共に使用するための適切な供給比は、0.9:1〜1.3:1の範囲にあるアンモニア対プロピレン比であり、8.0:1〜12.0:1の空気対プロピレン比である。本発明の触媒は、約1:1〜約1.05:1の比較的低いアンモニア対プロピレン供給比でアクリロニトリルの高い収率を提供することができる。これらの「低いアンモニア条件」は、反応器廃液中の未反応のアンモニアを低減させる助けになり、「アンモニアブレークスルー(ammonia breakthrough)」として知られている条件であり、続いてプロセス廃棄物を低減させる助けになる。特に、未反応のアンモニアは、アクリロニトリルの回収前に、反応器廃液から除去されなければならない。未反応アンモニアは、典型的には、反応器廃液を硫酸と接触させて、硫化アンモニウムを得ることによるか、反応器廃液をアクリル酸と接触させて、アクリル酸アンモニウムを得ることにより除去され、それは両方の場合に、処理および/または廃棄されるプロセス廃液の流れを生じる。   The molar ratio of ammonia to olefin in the feed during the reaction may vary between 0.5: 1 and 2: 1. Although there is no practical upper limit for the ammonia-olefin ratio, there is generally no reason to exceed the 2: 1 ratio for economic reasons. Suitable feed ratios for use with the catalyst of the present invention for the production of acrylonitrile from propylene are ammonia to propylene ratios in the range of 0.9: 1 to 1.3: 1, and 8.0: Air to propylene ratio of 1-12.0: 1. The catalysts of the present invention can provide high yields of acrylonitrile at relatively low ammonia to propylene feed ratios of about 1: 1 to about 1.05: 1. These “low ammonia conditions” help reduce unreacted ammonia in the reactor effluent, a condition known as “ammonia breakthrough” and subsequently reduce process waste. Will help you. In particular, unreacted ammonia must be removed from the reactor effluent before acrylonitrile recovery. Unreacted ammonia is typically removed by contacting the reactor effluent with sulfuric acid to obtain ammonium sulfide or contacting the reactor effluent with acrylic acid to obtain ammonium acrylate, which is In both cases, a stream of process effluent is produced and / or discarded.

反応は、約260℃〜600℃の範囲の間の温度で行われ、好ましい範囲は、310℃〜500℃であり、特に好ましいのは、350℃〜480℃である。接触時間は、重要ではないが、一般に0.1〜50秒の範囲にあり、好ましいのは、1〜15秒の接触時間である。
反応の生成物は、当業者に知られる方法のいずれかにより回収または精製されうる。1つのそのような方法は、冷水または適切な溶媒を用いて反応器から排出気体を浄化して、反応の生成物を取り出し、その後蒸留により反応生成物を精製することを含む。
本発明の方法により調製される触媒の第1の有用性は、プロピレンのアクリロニトリルへのアンモ酸化についてである。他の有用性は、プロパンのアクリロニトリルへのアンモ酸化、メタノール、エタノールまたはそれらの混合物からなる群から選択されるアルコールの、シアン化水素(HCN)、アセトニトリルおよびそれらの混合物へのアンモ酸化、およびグリセロールのアクリロニトリルへのアンモ酸化のいずれかを含む。
本発明の方法により調製される触媒は、プロピレンのアクロレインおよび/またはアクリル酸への酸化のためにも使用されてもよい。このような方法は、典型的には、プロピレンが、触媒の存在下で、第1の段階で第1にアクロレインに変換され、アクロレインは、触媒の存在下で、第2の段階で第1にアクリル酸に変換される2つの段階プロセスである。本明細書に記載される触媒は、プロピレンのアクロレインへの酸化についての第1の段階で使用するのに適切である。
The reaction is carried out at a temperature between the range of about 260C to 600C, a preferred range is 310C to 500C, and particularly preferred is 350C to 480C. The contact time is not critical, but is generally in the range of 0.1 to 50 seconds, preferably a contact time of 1 to 15 seconds.
The product of the reaction can be recovered or purified by any of the methods known to those skilled in the art. One such method involves purifying the exhaust gas from the reactor using cold water or a suitable solvent to remove the product of the reaction, and then purifying the reaction product by distillation.
A first utility of the catalysts prepared by the process of the present invention is for the ammoxidation of propylene to acrylonitrile. Other utilities include ammoxidation of propane to acrylonitrile, ammoxidation of an alcohol selected from the group consisting of methanol, ethanol or mixtures thereof to hydrogen cyanide (HCN), acetonitrile and mixtures thereof, and acrylonitrile of glycerol Including any of the ammoxidation to
The catalyst prepared by the process of the present invention may also be used for the oxidation of propylene to acrolein and / or acrylic acid. Such a process typically involves the conversion of propylene to acrolein first in a first stage in the presence of a catalyst, and the acrolein is first converted to acrolein in a second stage in the presence of a catalyst. It is a two step process that is converted to acrylic acid. The catalysts described herein are suitable for use in the first stage for the oxidation of propylene to acrolein.

アンモ酸化の間のHCN生成の改質
本発明の一実施形態では、シアン化水素の収率は、式:
2Moz4+3(z-1)
(式中、Aは、Rb、Li、Na、K、Csまたはそれらの混合物であり、
zは、1〜約8である)によって表される少なくとも1つのアルカリモリブデン酸塩化合物の触媒への添加により、プロセスにおいて生成されるアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの量と比較して増大される。アルカリモリブデン酸塩化合物は、未担持であっても、またはシリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアまたはそれらの混合物のような適切な担体で担持されていてもよい。担持される場合、支持体または担体は、1質量%〜99質量%の間のアルカリモリブデン酸塩化合物および支持体の組合せを含む。触媒に添加される前記アルカリモリブデン酸塩化合物の量は、前記触媒組成物の質量に対して0.01質量%〜約10質量%の範囲にある。
本明細書に先に記載される触媒システムについては(すなわち、0.4<b/(a+h)および0.3≦(a+h)/dにより定義される)、アルカリモリブデン酸塩の添加は、「α」として上に先に記載される窒素挿入または窒素利用のレベルを増大するのに特に有益であり、それは、プロピレンのアクリロニトリルへのアンモ酸化についてアンモニアを利用する上で触媒がどのように有効であるかの基準である。本発明の触媒は、高い「α」(すなわち、102.5より大きい)によって特徴づけられ、それは、プロピレンのアクリロニトリルへのアンモ酸化についてアンモニアを利用する上で触媒がどのように有効であるかの基準である。
Reforming HCN Production During Ammoxidation In one embodiment of the present invention, the yield of hydrogen cyanide is calculated according to the formula:
A 2 Mo z O 4 + 3 (z-1)
Wherein A is Rb, Li, Na, K, Cs or a mixture thereof;
z is from 1 to about 8) by adding to the catalyst at least one alkali molybdate compound, as compared to the amount of acrylonitrile and methacrylonitrile produced in the process. The alkali molybdate compound can be unsupported or supported on a suitable carrier such as silica, alumina, zirconia, titania or mixtures thereof. When supported, the support or carrier comprises between 1% and 99% by weight of the combination of the alkali molybdate compound and the support. The amount of the alkali molybdate compound added to the catalyst ranges from 0.01% to about 10% by weight, based on the weight of the catalyst composition.
For the catalyst systems described herein above (ie, defined by 0.4 <b / (a + h) and 0.3 ≦ (a + h) / d), the addition of the alkali molybdate is “ It is particularly beneficial to increase the level of nitrogen insertion or utilization, described above as "α", which is how effective the catalyst is at utilizing ammonia for the ammoxidation of propylene to acrylonitrile. It is a criterion of what is. The catalyst of the present invention is characterized by a high "α" (ie, greater than 102.5), which indicates how effective the catalyst is at utilizing ammonia for the ammoxidation of propylene to acrylonitrile. It is a standard.

さらに、アルカリモリブデン酸塩化合物が、シアン化水素生成を増大する目的のために触媒に添加された場合、この傾向は、MoO3、モリブデン酸アンモニウム、七モリブデン酸アンモニウム、二モリブデン酸アンモニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される酸化モリブデン化合物の触媒およびアンモ酸化プロセスを触媒するアルカリモリブデン酸塩混合物への添加により反転できる。従って、触媒およびアルカリモリブデン酸塩混合物への酸化モリブデン化合物の添加は、プロセスにおいて生成されるシアン化水素の量に比較して、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの収率を増大する(すなわち、生成されるアクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリルの量は、アルカリモリブデン酸塩の添加の前に存在するレベルに近づくかまたは戻されるまで増大するであろうし、シアン化水素の量は、アルカリモリブデン酸塩の添加の前に存在するレベルに近づくかまたは戻されるまで減少するであろう)。酸化モリブデン化合物は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアまたはそれらの混合物のような適切な担体に担持されていなくても、または担持されていてもよい。担持されている場合、支持体または担体は、1質量%〜99質量%の間の酸化モリブデン化合物および支持体の組合せを含む。触媒に添加された前記酸化モリブデン化合物の量は、前記触媒組成物の質量と比較して、0.01質量%〜約10質量%の範囲にある。 In addition, when an alkali molybdate compound is added to the catalyst for the purpose of increasing hydrogen cyanide production, this trend can be attributed to MoO 3 , ammonium molybdate, ammonium heptamolybdate, ammonium dimolybdate and mixtures thereof. The reversal can be effected by adding a molybdenum oxide compound selected from the group to the catalyst and the alkali molybdate mixture catalyzing the ammoxidation process. Accordingly, the addition of the molybdenum oxide compound to the catalyst and alkali molybdate mixture increases the yield of acrylonitrile and methacrylonitrile (ie, the acrylonitrile and methacrylonitrile produced) as compared to the amount of hydrogen cyanide produced in the process. And / or the amount of methacrylonitrile will increase until it approaches or returns to the level present prior to the addition of the alkali molybdate, and the amount of hydrogen cyanide will be present prior to the addition of the alkali molybdate. Will decrease until approaching or returning to a level). The molybdenum oxide compound may or may not be supported on a suitable carrier such as silica, alumina, zirconia, titania or a mixture thereof. When supported, the support or carrier comprises between 1% and 99% by weight of the combination of the molybdenum oxide compound and the support. The amount of the molybdenum oxide compound added to the catalyst ranges from 0.01% to about 10% by weight, relative to the weight of the catalyst composition.

アルカリモリブデン酸塩化合物および/または酸化モリブデン化合物が、in situで、すなわち、触媒が、反応器中で操作するように触媒に添加してもよいか、反応器外で触媒に添加されてもよい。一実施形態では、アルカリモリブデン酸塩化合物または酸化モリブデン化合物を、新たな流動床アンモ酸化触媒に添加し(すなわち、と混合し)、それを、その後、反応器での触媒床高さを維持するために反応器に「メークアップ(make−up)」触媒として添加し、廃液中の反応器からの損失であるか、または摩擦のため触媒を交換する。
特定の実施形態
本発明を例示するために、本発明により調製された触媒を評価し、本発明の範囲外の先行技術の方法により調製された類似の触媒に類似の条件下で比較した。これらの例は、例示の目的のみのために提供される。各例について触媒組成物は、例番号の後に示される通りである。「C」で指定される例は、比較例である。
The alkali molybdate compound and / or the molybdenum oxide compound may be added to the catalyst in situ, ie, the catalyst may be added to the catalyst to operate in the reactor or may be added to the catalyst outside the reactor. . In one embodiment, an alkali molybdate or molybdenum oxide compound is added to (ie, mixed with) a fresh fluidized bed ammoxidation catalyst, which is then maintained at the catalyst bed height in the reactor. To the reactor as a "make-up" catalyst and replace the catalyst due to loss from the reactor in waste or friction.
Specific Embodiments To illustrate the present invention, catalysts prepared according to the present invention were evaluated and compared under similar conditions to similar catalysts prepared by prior art methods outside the scope of the present invention. These examples are provided for illustrative purposes only. The catalyst composition for each example is as indicated after the example number. The example designated by “C” is a comparative example.

(比較例C1)
Ni4Mg3Fe0.9Rb0.2Cr0.05Bi1.25Ce1.25Mo12.85Ox+50質量% 38.2nm SiO2
1370.303mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(1245.730g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した。
257.123mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後撹拌しながらFe(NO3)3・9H2O(285.052g)、Ni(NO32・6H2O(911.870g)、Mg(NO32・6H2O(603.024g)およびCr(NO33・9H2O(15.685g)を添加することにより反応混合物Bを調製した。
相対量586.185mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(532.896g)を添加して、無色透明の溶液を形成ことにより、反応混合物Cを調製した。
(Comparative Example C1)
Ni 4 Mg 3 Fe 0.9 Rb 0.2 Cr 0.05 Bi 1.25 Ce 1.25 Mo 12.85 Ox + 50% by mass 38.2 nm SiO 2
Reaction mixture A was heated by heating 1370.303 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (1245.730 g) with stirring over 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.
Deionized water 257.123ml heated to 55 ° C., then stirring Fe (NO 3) 3 · 9H 2 O (285.052g), Ni (NO 3) 2 · 6H 2 O (911.870g), Reaction mixture B was prepared by adding Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O (603.024 g) and Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O (15.685 g).
Reaction mixture C was heated by heating a relative amount of 586.185 ml of deionized water to 65 ° C. and then stirring for 30 minutes while adding ammonium heptamolybdate (532.896 g) to form a clear, colorless solution. Was prepared.

(i)1074.497gの50質量%の(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)溶液が、撹拌および加熱される一方で、Bi(NO33・5H2O(475.357g)およびRbNO3(23.121g)を連続して添加することにより、反応混合物Dを調製した。
撹拌しながら、シリカゾル(5487.8g、41質量%シリカ)を反応混合物Aに添加し、続いて反応混合物Bを添加することにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを反応混合物Dに添加して、オレンジ色の固形物の沈殿を生じることにより反応混合物Fを調製した(得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。沈殿物スラリーの撹拌を15分間継続した一方で、温度は、50〜55℃範囲に維持された。
その後、反応混合物Fを、反応混合物Eに添加して、最終の触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、1時間撹拌させた一方で、それを、およそ40℃に冷却した。その後、それを、ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化させた。その後、スラリーを、噴霧乾燥機中で、325/140℃の入口/出口温度で噴霧乾燥させた。得られた粉末を、3時間、空気中で、290℃で、続いてさらに3時間、425℃で加熱処理することにより、脱窒した。その後、粉末を、空気中で、3時間、560℃でか焼した。
(I) heating 1074.497 g of a 50% by weight aqueous solution of (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 to 55 ° C., (ii) while the solution is being stirred and heated, Bi (NO 3 ) the 3 · 5H 2 O (475.357g) and RbNO 3 (23.121g) be added sequentially and the reaction mixture D was prepared.
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (5487.8 g, 41 wt% silica) to reaction mixture A followed by reaction mixture B with stirring.
Reaction mixture C was added to reaction mixture D to prepare reaction mixture F by causing precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). Stirring of the precipitate slurry was continued for 15 minutes, while the temperature was maintained in the 50-55 ° C range.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form the final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while it was cooled to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. Thereafter, the slurry was spray dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The resulting powder was denitrified by heat treatment in air at 290 ° C. for 3 hours followed by a further 3 hours at 425 ° C. Thereafter, the powder was calcined at 560 ° C. for 3 hours in air.

(比較例C2)
Ni6Mg1Fe0.7Rb0.1Cr0.05Bi0.83Ce1.67Mo12.85x+50質量% 38.2nm SiO2
304.303mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(276.639g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した。
38.310mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後撹拌しながら、Fe(NO33・9H2O(48.962g)、Ni(NO32・6H2O(302.070g)、Mg(NO32・6H2O(44.391g)およびCr(NO33.9H2O(11.547g)を添加することにより、反応混合物Bを調製した。
127.774mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら七モリブデン酸アンモニウム(116.158g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Cを調製した。
(Comparative Example C2)
Ni 6 Mg 1 Fe 0.7 Rb 0.1 Cr 0.05 Bi 0.83 Ce 1.67 Mo 12.85 O x + 50% by mass 38.2 nm SiO 2
Reaction mixture A was heated by heating 304.303 ml of deionized water to 65 ° C. and then stirring for 30 minutes while adding ammonium heptamolybdate (276.639 g) to form a clear, colorless solution. Prepared.
Deionized water 38.310ml heated to 55 ° C., with subsequent stirring, Fe (NO 3) 3 · 9H 2 O (48.962g), Ni (NO 3) 2 · 6H 2 O (302.070g) , Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O (44.391 g) and Cr (NO 3 ) 3 . Reaction mixture B was prepared by adding 9H 2 O (11.547 g).
Prepare reaction mixture C by heating 127.774 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (116.158 g) with stirring over 30 minutes to form a clear, colorless solution. did.

(i)317.026gの50質量%の(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)溶液を撹拌および加熱した一方で、連続してBi(NO33・5H2O(69.706g)およびRbNO3(8.510g)を添加することにより、反応混合物Dを調製した。
撹拌しながら、シリカゾル(1219.5g、41質量%シリカ)を、反応混合物Aに添加し、続いて反応混合物Bの添加を行うことにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを、反応混合物Dに添加することにより、反応混合物Fを調製したが、それは、オレンジ色の固形物の沈殿を得た(この得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。沈殿物スラリーの撹拌を、15分間継続した一方で、温度は、50〜55℃の範囲に維持された。
その後、反応混合物Fを、反応混合物Eに添加して、最終触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、1時間撹拌させた一方で、それを、およそ40℃に冷却した。その後、それを、ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化させた。その後、スラリーを、噴霧乾燥機中で、325/140℃の入口/出口温度で噴霧乾燥した。得られた粉末を、3時間、空気中で、290℃で、続いてさらに3時間、425℃で加熱処理することにより、脱窒した。その後、粉末を、空気中で3時間、560℃でか焼した。
(I) heating 317.026 g of a 50% by weight aqueous solution of (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 to 55 ° C .; (ii) stirring and heating the solution while continuously adding Bi (NO 3 ) by the addition of 3 · 5H 2 O (69.706g) and RbNO 3 (8.510g), and the reaction mixture D was prepared.
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (1219.5 g, 41% by weight silica) to reaction mixture A followed by addition of reaction mixture B with stirring.
Reaction mixture F was prepared by adding reaction mixture C to reaction mixture D, which resulted in the precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). Stirring of the precipitate slurry was continued for 15 minutes, while the temperature was maintained in the range of 50-55 ° C.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form a final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while it was cooled to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. The slurry was then spray dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The resulting powder was denitrified by heat treatment in air at 290 ° C. for 3 hours followed by a further 3 hours at 425 ° C. Thereafter, the powder was calcined at 560 ° C. for 3 hours in air.

(実施例1および2)
Ni4Mg3Fe1.2Rb0.2Cr0.05Bi1.25Ce1.25Mo12.85x+50質量% 38.2nm SiO2
1358.961mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(1235.419g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した
265.465mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後、Fe(NO33・9H2O(376.923g)、Ni(NO32・6H2O(904.322g)、Mg(NO32・6H2O(598.033g)およびCr(NO33・9H2O(15.555g)を撹拌しながら添加することにより、反応混合物Bを調製した。
581.333mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(528.485g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Cを調製した。
(Examples 1 and 2)
Ni 4 Mg 3 Fe 1.2 Rb 0.2 Cr 0.05 Bi 1.25 Ce 1.25 Mo 12.85 O x + 50% by mass 38.2 nm SiO 2
The reaction mixture A was heated by heating 1355.861 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (1235.419 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. deionized water prepared 265.465ml heated to 55 ° C., then, Fe (NO 3) 3 · 9H 2 O (376.923g), Ni (NO 3) 2 · 6H 2 O (904.322g), by adding with stirring mg (NO 3) 2 · 6H 2 O (598.033g) and Cr (NO 3) 3 · 9H 2 O (15.555g), and the reaction mixture B was prepared.
Reaction mixture C was heated by heating 581.333 ml of deionized water to 65 ° C. and then stirring for 30 minutes while adding ammonium heptamolybdate (528.485 g) to form a clear, colorless solution. Prepared.

(i)1065.603gの50質量%(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)溶液を撹拌および加熱しながら、Bi(NO33・5H2O(471.422g)およびRbNO3(22.930g)を連続して添加することにより、反応混合物Dを調製した。
撹拌しながら、シリカゾル(5487.8g、41質量%シリカ)を反応混合物Aに添加し、続いて反応混合物Bの添加をすることにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを反応混合物Dに添加し、オレンジ色の固形物の沈殿を生じることにより、反応混合物Fを調製した(結果として得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。沈殿物スラリーの撹拌を、15分間継続した一方で、温度は、50〜55℃範囲に維持した。
その後、反応混合物Fを反応混合物Eに添加して、最終触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、1時間撹拌させた一方で、それを、およそ40℃に冷却した。その後、それを、ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化した。その後、そのスラリーを、325/140℃の入口/出口温度で噴霧乾燥機中で噴霧乾燥した。得られた粉末を、290℃で空気中で3時間加熱処理し、続いてさらに3時間425℃で加熱により脱窒させた。その後粉末を、3時間、560℃で、空気中で焼成した。
(I) heating 106.5.603 g of a 50% by weight (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 aqueous solution to 55 ° C .; (ii) stirring and heating the solution while Bi (NO 3 ) 3 .5H 2 Reaction mixture D was prepared by the sequential addition of O (471.422 g) and RbNO 3 (22.930 g).
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (5487.8 g, 41% by weight silica) to reaction mixture A followed by reaction mixture B with stirring.
Reaction mixture F was prepared by adding reaction mixture C to reaction mixture D, causing precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). Stirring of the precipitate slurry was continued for 15 minutes, while the temperature was maintained in the 50-55 ° C range.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form a final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while it was cooled to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. The slurry was then spray dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The obtained powder was heat-treated at 290 ° C. in air for 3 hours, and then denitrified by heating at 425 ° C. for another 3 hours. The powder was then calcined at 560 ° C. in air for 3 hours.

(実施例3および4)
Ni6Mg1Fe1Rb0.2Cr0.05Bi1Ce1.22Mo12.505x+50質量% 38.2nm SiO2
1399.413mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(1272.194g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した。
259.349mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後撹拌しながらFe(NO33・9H2O(320.780g)、Ni(NO32・6H2O(1385.318g)、Mg(NO32・6H2O(203.582g)およびCr(NO33・9H2O(15.886g)を添加することにより、反応混合物Bを調製した。
528.924mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(480.840g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Cを調製した
(i)1062.136gの50質量%の(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)溶液を撹拌および加熱しながら、連続して、Bi(NO33・5H2O(385.155g)およびRbNO3(23.417g)を添加することにより、反応混合物Dを調製した。
(Examples 3 and 4)
Ni 6 Mg 1 Fe 1 Rb 0.2 Cr 0.05 Bi 1 Ce 1.22 Mo 12.505 O x + 50% by mass 38.2 nm SiO 2
The reaction mixture A was prepared by heating 1399.413 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (1272.194 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.
259.349 ml of deionized water was heated to 55 ° C. and then, with stirring, Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O (320.780 g), Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O (1385.318 g), by adding mg (NO 3) 2 · 6H 2 O (203.582g) and Cr (NO 3) 3 · 9H 2 O (15.886g), and the reaction mixture B was prepared.
The reaction mixture C was prepared by heating 528.924 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (480.840 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. (I) heating 1062.136 g of a 50% by weight aqueous solution of (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 to 55 ° C .; (ii) continuously stirring and heating the solution, NO 3) by adding 3 · 5H 2 O (385.155g) and RbNO 3 (23.417g), and the reaction mixture D was prepared.

撹拌しながら、シリカゾル(5263.2g、41質量%シリカ)を反応混合物Aに添加し、続いて反応混合物Bを添加することにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを反応混合物Dに添加し、オレンジ色の固形物の沈殿を生じることにより、反応混合物Fを調製した(得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。温度を、50〜55℃範囲に維持しながら、沈殿物スラリーの撹拌を15分間継続した。
その後、反応混合物Fを、反応混合物Eに添加して、最終の触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、およそ40℃に冷却しながら、1時間撹拌させた。それを、その後ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化させた。その後、スラリーを、噴霧乾燥機中で、325/140℃の入口/出口温度で噴霧乾燥させた。得られた粉末を、3時間、空気中で、290℃で、続いてさらに、3時間、425℃で加熱処理することにより脱窒した。その後、粉末を、空気中で、3時間、560℃でか焼した。
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (5263.2 g, 41 wt% silica) to reaction mixture A followed by reaction mixture B with stirring.
Reaction mixture F was prepared by adding reaction mixture C to reaction mixture D, causing precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). Stirring of the precipitate slurry was continued for 15 minutes while maintaining the temperature in the 50-55 ° C range.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form the final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while cooling to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. Thereafter, the slurry was spray dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The resulting powder was denitrified by heat treatment at 290 ° C. in air for 3 hours followed by a further 3 hours at 425 ° C. Thereafter, the powder was calcined at 560 ° C. for 3 hours in air.

(実施例5)
Ni4Mg3Fe1.2Rb0.2Cr0.05Bi1.25Ce1.25Mo12.730x+50wtの38.2nmのSiO2
150.66mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(136.60g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した。
29.93mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後、撹拌しながら、Fe(NO33・9H2O(42.2625g),Ni(NO32・6H2O(101.42g),Mg(NO32・6H2O(67.0604g)およびCr(NO33・9H2O(1.7441g)を添加することにより、反応混合物Bを調製した。
71.75mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(59.3332g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Cを調製した。
(i)119.53gの50質量%の(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)溶液を撹拌および加熱ながら、連続してBi(NO33・5H2O(52.8606g)およびRbNO3(2.7027g)を添加することにより、反応混合物Dを調製した。
撹拌しながら、シリカゾル(609.76g、41質量%シリカ)を反応混合物Aに添加し、続いて、反応混合物Bを添加することにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを反応混合物Dに添加し、オレンジ色の固形物の沈殿を生じることにより、反応混合物Fを調製した(得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。温度を、50〜55℃の範囲に維持しながら、沈殿物スラリーの撹拌を、15分間継続した。
その後、反応混合物Fを、反応混合物Eに添加して、最終触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、1時間撹拌させた一方で、それをおよそ40℃に冷却させた。その後、それを、ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化させた。その後、スラリーを、噴霧乾燥機中で325/140℃の入口/出口温度で、噴霧乾燥した。得られた粉末を、空気中で3時間、290℃で、続いてさらに3時間、425℃で加熱処理することにより、脱窒した。その後、その粉末を、空気中で、3時間、560℃でか焼させた。
(Example 5)
Ni 4 Mg 3 Fe 1.2 Rb 0.2 Cr 0.05 Bi 1.25 Ce 1.25 Mo 12.730 O x +50 wt 38.2 nm SiO 2
The reaction mixture A was heated by heating 150.66 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding, with stirring, for 30 minutes, ammonium heptamolybdate (136.60 g) to form a clear, colorless solution. Prepared.
29.93 ml of deionized water was heated to 55 ° C. and then, with stirring, Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O (42.2625 g), Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O (101.42 g) ), Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O (67.0604 g) and Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O (1.7441 g) to prepare a reaction mixture B.
The reaction mixture C was heated by heating 71.75 ml of deionized water to 65 ° C. and then stirring with addition of ammonium heptamolybdate (59.3332 g) for 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.
(I) heating 119.53 g of a 50% by weight aqueous solution of (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 to 55 ° C .; (ii) continuously stirring and heating the solution to Bi (NO 3 ) 3 Reaction mixture D was prepared by adding 5H 2 O (52.8606 g) and RbNO 3 (2.7027 g).
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (609.76 g, 41 wt% silica) to reaction mixture A followed by reaction mixture B with stirring.
Reaction mixture F was prepared by adding reaction mixture C to reaction mixture D, causing precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). Stirring of the precipitate slurry was continued for 15 minutes while maintaining the temperature in the range of 50-55 ° C.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form a final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while it was cooled to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. Thereafter, the slurry was spray-dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The resulting powder was denitrified by heat treatment in air at 290 ° C. for 3 hours, followed by another 3 hours at 425 ° C. Thereafter, the powder was calcined at 560 ° C. for 3 hours in air.

(実施例6)
Ni4Mg3Fe1.2Rb0.2Cr0.05Bi1.25Ce1.25Mo12.130x+50質量% 38.2nm SiO2
144.67mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(131.32g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した。
30.87mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後撹拌しながら、Fe(NO33・9H2O(43.5883g)、Ni(NO32・6H2O(104.57g)、Mg(NO32・6H2O(69.1397g)およびCr(NO33.9H2O(1.7983g)を添加することにより、反応混合物Bを調製した。
74.12mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(61.1793g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Cを調製した。
(Example 6)
Ni 4 Mg 3 Fe 1.2 Rb 0.2 Cr 0.05 Bi 1.25 Ce 1.25 Mo 12.130 O x + 50% by mass 38.2 nm SiO 2
Reaction mixture A was prepared by heating 144.67 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (131.32 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.
30.87 ml of deionized water is heated to 55 ° C. and then, with stirring, Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O (43.5883 g), Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O (104.57 g) , Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O (69.1397 g) and Cr (NO 3 ) 3 . Reaction mixture B was prepared by adding 9H 2 O (1.7983 g).
The reaction mixture C was prepared by heating 74.12 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (61.1793 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.

(i)123.30gの50質量%の(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)溶液を、撹拌および加熱しながら、連続してBi(NO33・5H2O(54.5021g)およびRbNO3(2.7847g)を添加することにより、反応混合物Dを調製した。
撹拌しながら、シリカゾル(609.80g、41質量%シリカ)を反応混合物Aに添加し、続いて反応混合物Bの添加を行うことにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを反応混合物Dに添加し、オレンジ色の固形物の沈殿を生じることにより、反応混合物Fを調製した(得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。沈殿物スラリーの撹拌を15分間継続した一方で、温度を50〜55℃範囲に維持した。
その後、反応混合物Fを反応混合物Eに添加して、最終触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、1時間撹拌させた一方で、それを、およそ40℃に冷却した。その後、それを、ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化させた。その後、そのスラリーを、噴霧乾燥機中で、325/140℃の入口/出口温度で噴霧乾燥した。得られた粉末を、3時間、空気中で、290℃で、続いてさらに3時間、425℃で加熱処理することにより、脱窒させた。その後、その粉末を、空気中で、3時間、560℃でか焼した。
(I) 123.30g of 50 wt% (NH 4) 2 Ce ( NO 3) 6 solution that is heated to 55 ° C., (ii) solution, while stirring and heating, continuously Bi (NO 3 ) by the addition of 3 · 5H 2 O (54.5021g) and RbNO 3 (2.7847g), the reaction mixture D was prepared.
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (609.80 g, 41% by weight silica) to reaction mixture A, followed by addition of reaction mixture B, with stirring.
Reaction mixture F was prepared by adding reaction mixture C to reaction mixture D, causing precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). Stirring of the precipitate slurry was continued for 15 minutes while maintaining the temperature in the 50-55 ° C range.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form a final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while it was cooled to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. The slurry was then spray dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The resulting powder was denitrified by heat treatment at 290 ° C. in air for 3 hours followed by a further 3 hours at 425 ° C. Thereafter, the powder was calcined at 560 ° C. for 3 hours in air.

(実施例7)
Ni4Mg3Fe1.2Rb0.192Cr0.05Bi1.0Sm0.1Ce1.5Mo12.996Ox+50質量% 38.2nm SiO2
152.49mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(139.06g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Aを調製した。
28.35mlの脱イオン水を55℃に加熱し、その後撹拌しながら、Fe(NO33・9H2O(41.73229g)、Ni(NO32・6H2O(100.16g)、Mg(NO32・6H2O(66.2090g)およびCr(NO33.9H2O(1.7272g)を添加することにより、反応混合物Bを調製した。
70.69mlの脱イオン水を65℃に加熱し、その後30分にわたり撹拌しながら、七モリブデン酸アンモニウム(58.4395g)を添加して、無色透明の溶液を形成することにより、反応混合物Cを調製した。
(Example 7)
Ni4Mg3Fe1.2Rb0.192Cr0.05Bi1.0Sm0.1Ce1.5Mo12.996Ox + 50% by mass 38.2 nm SiO2
The reaction mixture A was heated by heating 152.49 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (139.06 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.
28.35 ml of deionized water is heated to 55 ° C. and then, with stirring, Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O (41.7329 g), Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O (100.16 g) , Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O (66.2090 g) and Cr (NO 3 ) 3 . By adding 9H 2 O (1.7272g), and the reaction mixture B was prepared.
The reaction mixture C was heated by heating 70.69 ml of deionized water to 65 ° C. and then adding ammonium heptamolybdate (58.4395 g) with stirring for 30 minutes to form a clear, colorless solution. Prepared.

(i)141.57gの50質量%の(NH42Ce(NO36水溶液を55℃に加熱すること、(ii)その溶液を、撹拌および加熱する一方で、連続してBi(NO33・5H2O(41.7512g)、RbNO3(2.4389g)およびSm(NO33・6H2O(3.8270g)を添加することにより、反応混合物Dを調製した。
撹拌しながら、シリカゾル(609.76g、41質量%シリカ)を反応混合物Aに添加し、続いて反応混合物Bの添加を行うことにより、反応混合物Eを調製した。
反応混合物Cを反応混合物Dに添加することにより、反応混合物Fを調製したが、これは、オレンジ色の固形物の沈殿を生じた(この得られた混合物は、沈殿物スラリーであった)。沈殿物スラリーの撹拌を15分間継続した一方で、温度を、50〜55℃範囲に維持した。
その後、反応混合物Fを、反応混合物Eに添加して、最終触媒前駆体スラリーを形成した。
触媒前駆体スラリーを、1時間撹拌させた一方で、それを、およそ40℃に冷却した。その後、それを、ブレンダー中で、3分間、5000rpmで均質化させた。その後、スラリーを、噴霧乾燥機中で、325/140℃の入口/出口温度で噴霧乾燥させた。得られた粉末を、3時間、空気中で、290℃で、続いてさらに3時間、425℃で加熱処理することにより、脱窒させた。その後、粉末を、空気中で、3時間、560℃でか焼させた。
(I) heating 141.57 g of a 50% by weight aqueous solution of (NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 to 55 ° C., (ii) stirring and heating the solution while continuously adding Bi ( NO 3) 3 · 5H 2 O (41.7512g), by adding RbNO 3 (2.4389g) and Sm (NO 3) 3 · 6H 2 O (3.8270g), the reaction mixture D was prepared.
Reaction mixture E was prepared by adding silica sol (609.76 g, 41% by weight silica) to reaction mixture A, followed by addition of reaction mixture B, with stirring.
Reaction mixture F was prepared by adding reaction mixture C to reaction mixture D, which resulted in the precipitation of an orange solid (the resulting mixture was a precipitate slurry). The temperature of the precipitate slurry was maintained in the 50-55 ° C. range while stirring was continued for 15 minutes.
Thereafter, reaction mixture F was added to reaction mixture E to form a final catalyst precursor slurry.
The catalyst precursor slurry was allowed to stir for 1 hour while it was cooled to approximately 40 ° C. It was then homogenized in a blender for 3 minutes at 5000 rpm. Thereafter, the slurry was spray dried in a spray dryer at an inlet / outlet temperature of 325/140 ° C. The resulting powder was denitrified by heat treatment at 290 ° C. in air for 3 hours followed by a further 3 hours at 425 ° C. Thereafter, the powder was calcined at 560 ° C. for 3 hours in air.

(実施例8)
実施例の触媒は、0.094グラムのK2MoO4固形結晶が、仕上げ触媒に添加された以外は、実施例7と同じ調製を使用して調製された。
(実施例9)
この実施例は、例8の触媒試験の継続であった。ストリームでの382時間後、0.144グラムのMoO3を、実施例8触媒に添加し、プロピレンのアクリロニトリルへのアンモ酸化についての試験を継続した。
(Example 8)
The catalyst of the example was prepared using the same preparation as in example 7, except that 0.094 grams of K 2 MoO 4 solid crystals were added to the finished catalyst.
Example 9
This example was a continuation of the catalyst test of Example 8. After 382 hours in the stream, 0.144 grams of MoO3 was added to the Example 8 catalyst and the test for ammoxidation of propylene to acrylonitrile was continued.

触媒試験
30gの触媒を使用して、プロピレンの、アクリロニトリルへのアンモ酸化について全ての触媒を、ベンチ規模の反応器中で試験した。全ての試験を、40cc流動床反応器中で行った。プロピレンを、表1および表3で示される速度、0.080〜0.100WWH(すなわち、プロピレンの質量/触媒の質量/時間)の間で反応器内に供給した。反応器の内側の圧力は、10psigに維持された。反応温度は、430℃であった。反応生成物のサンプルを、試験の数日後に収集した(ストリームで約140〜約190時間の間)。反応器廃液を、冷HCl溶液を含有する気泡型スクラバーで収集した。オフガス速度を、石鹸膜測定装置(soap film meter)で測定し、オフガス組成物を、スプリットカラムガス分析装置を装備したガスカラムクロマトグラフィの支援で作業の終点で判定した。回収作業の終わりに、全スクラバー液を、希釈水でおよそ200グラムに希釈した。秤量した量の2−ブタノンを、約50グラムのアリコートの希釈溶液で内部標準として使用した。2μlのサンプルを、水素炎イオン化検出器(flame ionization detector)およびCarbowax(商標)カラムを装備したGCで分析した。NH3の量を、NaOH溶液で遊離HCl過剰を滴定することにより決定した。試験された触媒についてのプロピレン変換率およびアクリロニトリル収率は、表1および3で示される通りである。苛性ヨウ化物を添加した後に、AgNO3溶液で滴定することによりHCNを分析した。
Catalyst Testing All catalysts were tested in a bench scale reactor for the ammoxidation of propylene to acrylonitrile using 30 g of catalyst. All tests were performed in a 40 cc fluid bed reactor. Propylene was fed into the reactor at the rates shown in Tables 1 and 3, between 0.080 and 0.100 WWH (i.e., weight of propylene / weight of catalyst / hour). The pressure inside the reactor was maintained at 10 psig. The reaction temperature was 430 ° C. A sample of the reaction product was collected several days after the test (between about 140 to about 190 hours in the stream). The reactor effluent was collected with a bubble scrubber containing a cold HCl solution. The off-gas rate was measured with a soap film meter and the off-gas composition was determined at the end of the operation with the aid of a gas column chromatography equipped with a split column gas analyzer. At the end of the recovery operation, the entire scrubber solution was diluted to approximately 200 grams with dilution water. A weighed amount of 2-butanone was used as an internal standard in approximately 50 gram aliquots of the diluted solution. Two μl samples were analyzed on a GC equipped with a flame ionization detector and a Carbowax ™ column. The amount of NH 3, was determined by titrating the free HCl excess with NaOH solution. The propylene conversion and acrylonitrile yield for the catalysts tested are as shown in Tables 1 and 3. After addition of caustic iodide, HCN was analyzed by titration with an AgNO3 solution.

Figure 2019536627
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Figure 2019536627
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表1、2および3についての注釈(使用可能な場合):
1.「WWH」は、供給中の触媒の質量当たり、時間当たりのプロピレンの質量である
2.「T℃」は、摂氏での反応器温度である
3.「HOS」は、ストリームでの時間である。
4.「%C3」、「Conv」または「%PC」は、プロピレン変換率(すなわち、プロピレンの全ての生成物へのパス変換当たりのモルパーセント)である。
5.「%AN収率」は、アクリロニトリル収率パーセントである。
6.「%AN収率」は、アクリロニトリル収率パーセントである。
7.「%アセト収率」は、アセトニトリル収率である
8.「α」は、以下の通りに計算される:α=[(%AN+(3×%HCN)+(1.5×%ACN))÷%PC]×100
9.「b/(a+h)は、鉄の原子対セリウムの原子を加えたビスマスの原子の組成物中の比である。
10.「(a+h)/d」は、セリウムの原子を加えたビスマスの原子対D元素(すなわち、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウム)の原子の組成物中の比である。
11.本明細書で説明される式説明に適した触媒については、「m−[(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2]」は、モリブデンの原子の数(式からの下付き文字「m」)から、2で割られた[(3×ビスマスの原子の数0+(2×鉄の原子の数)+(リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムの原子の数)+(2×ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムの原子の数)+(3×セリウムの原子の数)+(3×クロムの原子の数)]の合計を差し引くことにより得られる数値である。
Notes on Tables 1, 2 and 3 (when available):
1. “WWH” is the mass of propylene per hour per mass of catalyst being fed. “T ° C.” is the reactor temperature in Celsius. "HOS" is the time in the stream.
4. “% C 3 ”, “Conv” or “% PC” is the propylene conversion (ie, the mole percent per pass conversion of propylene to all products).
5. "% AN yield" is the percent acrylonitrile yield.
6). "% AN yield" is the percent acrylonitrile yield.
7). “% Acetoyield” is the acetonitrile yield “Α” is calculated as follows: α = [(% AN + (3 ×% HCN) + (1.5 ×% ACN)) ÷% PC] × 100
9. "B / (a + h) is the ratio of atoms of iron to atoms of bismuth plus cerium atoms in the composition.
10. "(A + h) / d" is the ratio of bismuth atoms plus cerium atoms to atoms of the D element (ie, nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium) in the composition. It is.
11. For catalysts suitable for the formulas described herein, "m-[(3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) / 2]" is the number of molybdenum atoms (subscript "m" from the formula) divided by two. [(3 x number of bismuth atoms 0 + (2 x number of iron atoms) + (number of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium atoms) + (2 x nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium) , Calcium, strontium, cadmium, and barium) + (3 × the number of cerium atoms) + (3 × the number of chromium atoms)].

本発明は、プロピレンおよび/またはイソブチレンのアンモ酸化のための改善され、かつ新規の混合金属酸化物触媒を対象とする。この改善された触媒は、先行技術の触媒と実質的に同じレベルでアクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリル生成レベルを維持ながら、プロピレンおよび/またはイソブチレンのシアン化水素への大きな全体的変換を提供する。
表1および2でのデータは、本発明の利益を明確に示す。実施例1から6は、請求される発明の範囲内で「b/(a+h)」および「(a+h)/d」値を有する(すなわち、0.4<b/(a+h)および0.3≦(a+h)/dは、請求される「b/(a+h)」および「(a+h)/d」範囲の一方または両方の外側にあるC1からC2の触媒のものより大きなシアン化水素収率(およそ1〜3%高い)を示す。
The present invention is directed to improved and new mixed metal oxide catalysts for the ammoxidation of propylene and / or isobutylene. This improved catalyst provides a large overall conversion of propylene and / or isobutylene to hydrogen cyanide while maintaining acrylonitrile and / or methacrylonitrile production levels at substantially the same level as prior art catalysts.
The data in Tables 1 and 2 clearly demonstrate the benefits of the present invention. Examples 1 to 6 have “b / (a + h)” and “(a + h) / d” values within the claimed invention (ie, 0.4 <b / (a + h) and 0.3 ≦). (A + h) / d is a larger hydrogen cyanide yield (approximately 1 to 1) than that of C1 to C2 catalysts outside one or both of the claimed "b / (a + h)" and "(a + h) / d" ranges. 3% higher).

表3でのデータは、本発明の一実施形態を明確に実証する。特に、本発明の触媒(すなわち、実施例7の組成物)が、アルカリモリブデン酸塩と合わせる場合、副生成物として生成される(すなわち、実施例8の混合物)シアン化水素を用いたプロピレンのアクリロニトリルへのアンモ酸化については、α因子の増大によって示される通り、HCNの収率でのさらなる増大および窒素効率でのさらなる増大があるであろう。実施例9で示される通り、この影響は、反転される可能性がある。実施例9は、実施例8の触媒混合物が、酸化モリブデンの添加によりアクリロニトリルの高い収率を提供する状態に戻ることができること(すなわち、実施例9では、触媒は、実施例7として例示されるベース組成物の性能に戻った)を実証する。   The data in Table 3 clearly demonstrates one embodiment of the present invention. In particular, when the catalyst of the present invention (ie, the composition of Example 7) is combined with an alkali molybdate, the propylene to acrylonitrile using hydrogen cyanide formed as a by-product (ie, the mixture of Example 8). For ammoxidation of, there will be a further increase in HCN yield and a further increase in nitrogen efficiency, as indicated by an increase in the α-factor. As shown in Example 9, this effect can be reversed. Example 9 demonstrates that the catalyst mixture of Example 8 can be returned to a state that provides a high yield of acrylonitrile by the addition of molybdenum oxide (ie, in Example 9, the catalyst is exemplified as Example 7). (Return to the performance of the base composition).

先述の説明および上記実施形態が、本発明の実施にとって典型的である一方で、多くの代替物、改質および変動が、この説明の点で当業者に明らかであろうことは明白である。従って、このような代替物、改質および変動の全ては、付随する特許請求の範囲の概念および広範な範囲内に包含され、範囲内に入ることが意図される。   While the foregoing description and the above embodiments are typical for the practice of the present invention, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of this description. Accordingly, all such alternatives, modifications and variations are intended to be encompassed and within the concept and broad scope of the appended claims.

Claims (36)

金属酸化物の複合体を含む触媒組成物であって、
前記触媒組成物中の列挙される元素の相対比が、以下の式:
MomBiaFebcdefgCehCrnqx
(式中、Aは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Dは、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Eは、タングステン、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウムおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Fは、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、鉛およびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Gは、銀、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナおよび水銀からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Qは、サマリウム、プラセオジムおよびネオジムの少なくとも1つであり;
a、b、c、d、e、f、g、h、n、mおよびxは、それぞれ、「m」個のモリブデン(Mo)の原子に対する、ビスマス(Bi)、鉄(Fe)、A、D、E、F、G、セリウム(Ce)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)および酸素(O)の原子比であり、
ここで、aは0.05〜7であり、
bは0.1〜7であり、
cは0〜5であり、
dは0.1〜12であり、
eは0〜5であり、
fは0〜5であり、
gは0〜0.2であり、
hは0.01〜5であり、
mは10〜15であり、
nは0〜5であり、
qは0〜2.476であり、
xは、存在する他の成分元素の原子価要件を満足させるために必要とされる酸素原子の数であり;
0.4<b/(a+h)および0.3≦(a+h)/dである)によって表される、触媒組成物。
A catalyst composition comprising a composite of a metal oxide,
The relative ratios of the listed elements in the catalyst composition are represented by the following formula:
Mo m Bi a Fe b A c D d E e F f G g Ce h Cr n Q q O x
Wherein A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium;
D is at least one element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium;
E is at least one element selected from the group consisting of tungsten, boron, aluminum, gallium, indium, phosphorus, arsenic, antimony, vanadium and tellurium;
F is lanthanum, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, lead and germanium At least one element selected from the group consisting of:
G is at least one element selected from the group consisting of silver, gold, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and mercury;
Q is at least one of samarium, praseodymium and neodymium;
a, b, c, d, e, f, g, h, n, m, and x are bismuth (Bi), iron (Fe), A, and “m” atoms of molybdenum (Mo), respectively. The atomic ratio of D, E, F, G, cerium (Ce), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and oxygen (O);
Here, a is 0.05 to 7,
b is 0.1 to 7,
c is 0-5,
d is 0.1 to 12,
e is 0-5,
f is 0-5,
g is 0 to 0.2,
h is 0.01 to 5,
m is 10 to 15,
n is 0-5,
q is 0 to 2.476;
x is the number of oxygen atoms required to satisfy the valency requirements of the other constituent elements present;
A catalyst composition represented by 0.4 <b / (a + h) and 0.3 ≦ (a + h) / d).
0≦m−(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2≦1.0である、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein 0 ≦ m− (3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) /2≦1.0. 0.3≦(a+h)/d≦1である、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein 0.3 ≦ (a + h) / d ≦ 1. 0.45≦(a+h)/d≦1である、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein 0.45≤ (a + h) / d≤1. 0.8≦h/b≦5である、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein 0.8 ≦ h / b ≦ 5. 0.5≦a/h<1.5である、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein 0.5 ≦ a / h <1.5. 0≦q/(a+h+q)およびq/(a+h+q)<0.16である、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein 0 ≦ q / (a + h + q) and q / (a + h + q) <0.16. Dがニッケルである、請求項1に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 1, wherein D is nickel. 式:
2Moz4+3(z-1)
(式中、AはRb、Li、Na、K、Csまたはそれらの混合物であり、
zは1〜約8である)
によって表される少なくとも1つのアルカリモリブデン酸塩化合物をさらに含む、請求項1に記載の触媒組成物。
formula:
A 2 Mo z O 4 + 3 (z-1)
Wherein A is Rb, Li, Na, K, Cs or a mixture thereof;
z is from 1 to about 8)
The catalyst composition according to claim 1, further comprising at least one alkali molybdate compound represented by
シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアまたはそれらの混合物からなる群から選択される支持体を含み、支持体が、1質量%〜99質量%の間のモリブデン酸塩および支持体の組合せを含む、請求項9に記載のアルカリモリブデン酸塩化合物。   A support comprising a support selected from the group consisting of silica, alumina, zirconia, titania or mixtures thereof, wherein the support comprises between 1% and 99% by weight of a combination of molybdate and a support. 10. The alkali molybdate compound according to 9. 前記触媒組成物の総質量に対して0.01質量%〜約10質量%の間のアルカリモリブデン酸塩化合物を含む、請求項9に記載の触媒組成物。   10. The catalyst composition of claim 9, comprising between 0.01% and about 10% by weight of the alkali molybdate compound, based on the total weight of the catalyst composition. 高温で、触媒の存在下で気相中のプロピレン、アンモニアおよび酸素を接触させることを含むプロセスにおいてアクリロニトリル、アセトニトリルおよびシアン化水素の生成のための触媒として触媒組成物を使用したとき、前記プロセスからのアクリロニトリル、アセトニトリルおよびシアン化水素の相対収率が、以下:
α=[(%AN+(3×%HCN)+(1.5×%ACN))÷%PC]×100
(式中、%ANはアクリロニトリル収率および%AN≧82であり、
%HCNはシアン化水素収率および%HCN≧5であり
%ACNはアセトニトリル収率であり、
%PCはプロピレン変換率であり、
αは、102.5より大きい)
により定義される、請求項1に記載の触媒組成物。
When using the catalyst composition as a catalyst for the production of acrylonitrile, acetonitrile and hydrogen cyanide in a process comprising contacting propylene, ammonia and oxygen in the gas phase in the presence of a catalyst at an elevated temperature, the acrylonitrile from said process , Acetonitrile and hydrogen cyanide have the following relative yields:
α = [(% AN + (3 ×% HCN) + (1.5 ×% ACN)) ÷% PC] × 100
Wherein% AN is the acrylonitrile yield and% AN ≧ 82;
% HCN is hydrogen cyanide yield and% HCN ≧ 5 and% ACN is acetonitrile yield;
% PC is the propylene conversion,
α is greater than 102.5)
The catalyst composition according to claim 1, defined by:
プロピレン、イソブチレンおよびそれらの混合物からなる群から選択されるオレフィンを、気相中で、高温および高圧で、触媒の存在下で、分子状酸素を含有する気体およびアンモニアと反応させることにより、副生成物として生成されるシアン化水素と共に、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびそれらの混合物に変換するための方法であって、前記触媒中の列挙される元素の相対比が、以下の式:
MomBiaFebcdefgCehCrnqx
(式中、Aは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Dは、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Eは、タングステン、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウムおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Fは、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、鉛およびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Gは、銀、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナおよび水銀からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Qは、サマリウム、プラセオジムおよびネオジムの少なくとも1つであり、
a、b、c、d、e、f、g、h、n、mおよびxは、それぞれ、「m」個のモリブデン(Mo)の原子に対する、ビスマス(Bi)、鉄(Fe)、A、D、E、F、G、セリウム(Ce)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)および酸素(O)の原子比であり、
ここで、aは、0.05〜7であり、
bは、0.1〜7であり、
cは、0〜5であり、
dは、0.1〜12であり、
eは、0〜5であり、
fは、0〜5であり、
gは、0〜0.2であり、
hは、0.01〜5であり、
mは、10〜15であり、
nは、0〜5であり、
qは、0〜2.476であり、
xは、存在する他の成分元素の原子価要件を満足させるために必要とされる酸素原子の数であり;
0.4<b/(a+h)および0.3≦(a+h)/dである)
によって表される、方法。
By-products are formed by reacting an olefin selected from the group consisting of propylene, isobutylene and mixtures thereof with a gas containing molecular oxygen and ammonia in the gas phase at high temperatures and pressures in the presence of a catalyst. A process for converting acrylonitrile, methacrylonitrile and mixtures thereof with hydrogen cyanide produced as a product, wherein the relative ratio of the listed elements in the catalyst is represented by the following formula:
Mo m Bi a Fe b A c D d E e F f G g Ce h Cr n Q q O x
Wherein A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium;
D is at least one element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, magnesium, calcium, strontium, cadmium and barium;
E is at least one element selected from the group consisting of tungsten, boron, aluminum, gallium, indium, phosphorus, arsenic, antimony, vanadium and tellurium;
F is lanthanum, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, lead and germanium At least one element selected from the group consisting of:
G is at least one element selected from the group consisting of silver, gold, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and mercury;
Q is at least one of samarium, praseodymium and neodymium;
a, b, c, d, e, f, g, h, n, m, and x are bismuth (Bi), iron (Fe), A, and “m” atoms of molybdenum (Mo), respectively. The atomic ratio of D, E, F, G, cerium (Ce), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and oxygen (O);
Here, a is 0.05 to 7,
b is 0.1 to 7,
c is from 0 to 5,
d is 0.1 to 12,
e is 0-5,
f is 0 to 5,
g is 0 to 0.2;
h is 0.01 to 5,
m is 10 to 15,
n is 0 to 5,
q is 0 to 2.476;
x is the number of oxygen atoms required to satisfy the valency requirements of the other constituent elements present;
0.4 <b / (a + h) and 0.3 ≦ (a + h) / d)
The method, represented by
シアン化水素の収率が、式:
2Moz4+3(z-1)
(式中、Aは、Rb、Li、Na、K、Csまたはそれらの混合物であり、
zは、1〜約8である)
によって表される少なくとも1つのアルカリモリブデン酸塩化合物の触媒への添加により、プロセスにおいて生成されるアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの量と比較して増大される、請求項13に記載の方法。
The yield of hydrogen cyanide has the formula:
A 2 Mo z O 4 + 3 (z-1)
Wherein A is Rb, Li, Na, K, Cs or a mixture thereof;
z is from 1 to about 8)
14. The method of claim 13, wherein the addition of at least one alkali molybdate compound represented by the formula to the catalyst increases the amount of acrylonitrile and methacrylonitrile produced in the process.
触媒組成物が、前記触媒組成物の総質量に対して0.01質量%〜約10質量%の間のアルカリモリブデン酸塩化合物を含む、請求項13に記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein the catalyst composition comprises between 0.01% and about 10% by weight of the alkali molybdate compound, based on the total weight of the catalyst composition. アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの収率が、MoO3、モリブデン酸アンモニウム、七モリブデン酸アンモニウム、二モリブデン酸アンモニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される酸化モリブデン化合物の触媒への添加により、プロセスにおいて生成されるシアン化水素の量と比較して増大される、請求項13に記載の方法。 The yield of acrylonitrile and methacrylonitrile, MoO 3, ammonium molybdate, ammonium heptamolybdate, by addition to the catalyst of molybdenum oxide compound selected from the group consisting of ammonium dimolybdate, and mixtures thereof, produced in the process 14. The method of claim 13, wherein the amount is increased as compared to the amount of hydrogen cyanide performed. 触媒に添加される前記酸化モリブデン化合物の量が、前記触媒の質量に対して0.01質量%〜約10質量%の範囲にある、請求項16に記載の方法。   17. The method of claim 16, wherein the amount of the molybdenum oxide compound added to the catalyst ranges from 0.01% to about 10% by weight based on the weight of the catalyst. 触媒中0≦m−(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2≦1.0である、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein 0 <m- (3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) / 2 <1.0 in the catalyst. 触媒中0.3≦(a+h)/d≦1である、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein 0.3 ≦ (a + h) / d ≦ 1 in the catalyst. 触媒中0.45≦(a+h)/d≦1である、請求項13に記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein 0.45 <(a + h) / d <1 in the catalyst. 触媒中0.8≦h/b≦5である、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein 0.8≤h / b≤5 in the catalyst. 触媒中0.5≦a/h<1.5である、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein 0.5? A / h <1.5 in the catalyst. 触媒中0≦q/(a+h+q)およびq/(a+h+q)<0.16である、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein in the catalyst 0 <q / (a + h + q) and q / (a + h + q) <0.16. Dが、触媒中のニッケルである、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein D is nickel in the catalyst. 以下:
α=[(%AN+(3×%HCN)+(1.5×%ACN))÷%PC]×100
(式中、%ANは、アクリロニトリル収率および%AN≧82であり、
%HCNは、シアン化水素収率および%HCN≧5であり、
%ACNは、アセトニトリル収率であり、
%PCは、プロピレン変換率であり、
αは、102.5より大きい)
によって定義される、請求項13に記載の方法。
Less than:
α = [(% AN + (3 ×% HCN) + (1.5 ×% ACN)) ÷% PC] × 100
Wherein% AN is the acrylonitrile yield and% AN ≧ 82;
% HCN is hydrogen cyanide yield and% HCN ≧ 5;
% ACN is the acetonitrile yield,
% PC is the propylene conversion,
α is greater than 102.5)
14. The method of claim 13, wherein the method is defined by:
金属酸化物の複合体を含む触媒組成物であって、前記触媒中の列挙される元素の相対比が、以下の式:
MomBiaFebcdefgCehNiiCojMnkMglqx
(式中、Aは、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Dは、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、カドミウムおよびバリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Eは、クロム、タングステン、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウムおよびテルリウムからなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Fは、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、ゲルマニウムおよび約10ppm未満の鉛からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Gは、銀、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナおよび水銀からなる群から選択される少なくとも1つの元素であり;
Qは、サマリウム、プラセオジムおよびネオジムの少なくとも1つであり、
ここで、aは、0.05〜7であり、
bは、0.1〜7であり、
cは、0.01〜5であり、
dは、0〜12であり、
eは、0〜5であり、
fは、0〜5であり、
gは、0〜0.2であり、
hは、0.01〜5であり、
iは、0.1〜12であり、
jは、0〜12であり、
kは、0〜12であり、
lは、0〜12であり、
mは、10〜15であり
qは、0〜2.476であり、
xは、存在する他の成分元素の原子価要件を満足させるために必要とされる酸素原子の数であり;
0.4<b/(a+h)、
0.2<i/(i+j+k+l)、ならびに
z=d+i+j+k+lおよび0.3≦(a+h)/zである)によって表される、触媒組成物。
A catalyst composition comprising a metal oxide composite, wherein the relative ratio of the listed elements in the catalyst is represented by the following formula:
Mo m Bi a Fe b A c D d E e F f G g Ce h Ni i Co j Mn k Mg l Q q O x
Wherein A is at least one element selected from the group consisting of sodium, potassium, rubidium and cesium;
D is at least one element selected from the group consisting of zinc, calcium, strontium, cadmium and barium;
E is at least one element selected from the group consisting of chromium, tungsten, boron, aluminum, gallium, indium, phosphorus, arsenic, antimony, vanadium and tellurium;
F is lanthanum, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, germanium and about At least one element selected from the group consisting of less than 10 ppm lead;
G is at least one element selected from the group consisting of silver, gold, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and mercury;
Q is at least one of samarium, praseodymium and neodymium;
Here, a is 0.05 to 7,
b is 0.1 to 7,
c is 0.01 to 5,
d is 0 to 12,
e is 0-5,
f is 0 to 5,
g is 0 to 0.2;
h is 0.01 to 5,
i is 0.1 to 12,
j is 0 to 12,
k is 0 to 12,
l is from 0 to 12,
m is 10 to 15; q is 0 to 2.476;
x is the number of oxygen atoms required to satisfy the valency requirements of the other constituent elements present;
0.4 <b / (a + h),
A catalyst composition represented by 0.2 <i / (i + j + k + 1), and z = d + i + j + k + 1 and 0.3 ≦ (a + h) / z.
0≦m−(3a+2b+c+2d+3h+3n)/2≦1.0である、請求項26に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 26, wherein 0 ≦ m− (3a + 2b + c + 2d + 3h + 3n) /2≦1.0. 0.3≦(a+h)/d≦1である、請求項26に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 26, wherein 0.3 ≦ (a + h) / d ≦ 1. 0.45≦(a+h)/d≦1である、請求項26に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 26, wherein 0.45 ≦ (a + h) / d ≦ 1. 0.8≦h/b≦5である、請求項26に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 26, wherein 0.8 ≦ h / b ≦ 5. 0.5≦a/h<1.5である、請求項26に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 26, wherein 0.5 ≦ a / h <1.5. 0≦q/(a+h+q)およびq/(a+h+q)<0.16である、請求項26に記載の触媒組成物。   The catalyst composition according to claim 26, wherein 0 ≦ q / (a + h + q) and q / (a + h + q) <0.16. 式:
2Moz4+3(z-1)
(式中、Aは、Rb、Li、Na、K、Csまたはそれらの混合物であり、
zは、1〜約8である)によって表される少なくとも1つのアルカリモリブデン酸塩化合物をさらに含む、請求項26に記載の触媒組成物。
formula:
A 2 Mo z O 4 + 3 (z-1)
Wherein A is Rb, Li, Na, K, Cs or a mixture thereof;
27. The catalyst composition of claim 26, further comprising at least one alkali molybdate compound represented by z is from 1 to about 8).
アルカリモリブデン酸塩化合物が、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアまたはそれらの混合物からなる群から選択される支持体を含み、支持体が、1質量%〜99質量%の間のアルカリモリブデン酸塩および支持体の組合せを含む、請求項33に記載の触媒組成物。   The alkali molybdate compound comprises a support selected from the group consisting of silica, alumina, zirconia, titania or mixtures thereof, wherein the support comprises between 1% and 99% by weight of the alkali molybdate and the support. 34. The catalyst composition of claim 33, comprising a body combination. 前記触媒組成物の総質量に対して0.01質量%〜約10質量%の間のアルカリモリブデン酸塩化合物を含む、請求項33に記載の触媒組成物。   34. The catalyst composition of claim 33, comprising between 0.01% and about 10% by weight of the alkali molybdate compound, based on the total weight of the catalyst composition. 高温で、触媒の存在下で気相中のプロピレン、アンモニアおよび酸素を接触させることを含むプロセスにおいてアクリロニトリル、アセトニトリルおよびシアン化水素の生成のための触媒として触媒組成物を使用したとき、前記プロセスからのアクリロニトリル、アセトニトリルおよびシアン化水素の相対収率が、以下:
α=[(%AN+(3×%HCN)+(1.5×%ACN))÷%PC]×100
(式中、%ANは、アクリロニトリル収率および%AN≧82であり、
%HCNは、シアン化水素収率および%HCN≧5であり、
%ACNは、アセトニトリル収率であり、
%PCは、プロピレン変換率であり、
αは、102.5より大きい)
によって定義される、請求項26に記載の触媒組成物。
When using the catalyst composition as a catalyst for the production of acrylonitrile, acetonitrile and hydrogen cyanide in a process comprising contacting propylene, ammonia and oxygen in the gas phase in the presence of a catalyst at an elevated temperature, the acrylonitrile from said process , Acetonitrile and hydrogen cyanide have the following relative yields:
α = [(% AN + (3 ×% HCN) + (1.5 ×% ACN)) ÷% PC] × 100
Wherein% AN is the acrylonitrile yield and% AN ≧ 82;
% HCN is hydrogen cyanide yield and% HCN ≧ 5;
% ACN is the acetonitrile yield,
% PC is the propylene conversion,
α is greater than 102.5)
27. The catalyst composition according to claim 26, defined by:
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